Hơn 80% năng lượng đầu vào có thể biến thành nhiệt
Khí nén là một dạng tiện ích năng lượng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Với ngành thực phẩm và đồ uống, khí nén có thể tham gia vào các công đoạn như điều khiển van và cơ cấu chấp hành, đóng gói, làm sạch, vận chuyển nguyên liệu dạng bột hay một số quy trình lên men.
Theo Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), hơn 80% năng lượng đầu vào của hệ thống khí nén có thể bị mất dưới dạng nhiệt. Vì vậy, cơ quan này khuyến nghị doanh nghiệp không chỉ nâng cấp máy nén mà cần tối ưu cả nhu cầu sử dụng, áp suất, điều khiển, hệ thống tích trữ, rò rỉ và công tác bảo trì.
Rò rỉ là một trong những nguồn gây lãng phí đáng chú ý. DOE cho biết các hệ thống được bảo trì kém có thể thất thoát tới 20-30% công suất khí nén, trong khi chương trình phát hiện và sửa chữa chủ động có thể đưa tỷ lệ này xuống dưới khoảng 5-10%. Các vị trí thường phát sinh rò rỉ gồm khớp nối, ống mềm, phụ kiện, bộ điều áp, van và các mối nối đường ống.
Với nhà máy hoạt động nhiều giờ mỗi ngày, phần khí thất thoát khiến máy nén phải tiếp tục tiêu thụ điện để bù lại lượng khí không phục vụ sản xuất.
Chọn máy nén không chỉ nhìn vào công suất
Một hệ thống khí nén hiệu quả không đơn giản là chọn máy có công suất lớn. Doanh nghiệp cần xác định lưu lượng, áp suất, đặc điểm phụ tải và đặc biệt là yêu cầu về chất lượng khí tại từng điểm sử dụng.
Trong ngành thực phẩm, yêu cầu này càng đáng chú ý nếu khí nén có khả năng tiếp xúc với sản phẩm hoặc bao bì. Khi đó, nguy cơ nhiễm dầu và các tạp chất cần được kiểm soát phù hợp với ứng dụng.
Công ty TNHH Atlas Copco Việt Nam (Atlas Copco) với ngành nghề đăng ký gồm lắp đặt máy móc, thiết bị công nghiệp và bán buôn máy móc, thiết bị, phụ tùng máy khác. Trên website chính thức tại Việt Nam, doanh nghiệp giới thiệu các dòng máy nén khí có dầu và không dầu, máy sấy, bộ lọc cùng các giải pháp xử lý khí nén. Atlas Copco cũng có giải pháp riêng cho ngành thực phẩm và đồ uống, trong đó giới thiệu máy nén khí không dầu đạt ISO 8573-1 Class 0 cho những ứng dụng yêu cầu chất lượng khí cao.
Điều này cho thấy nhà máy không nên lựa chọn thiết bị chỉ theo tiêu chí “bao nhiêu kW”. Cần xác định khí dùng ở đâu, cần áp suất bao nhiêu, lưu lượng thực tế thế nào và yêu cầu chất lượng khí ra sao trước khi quyết định cấu hình hệ thống.
Kiểm tra “lỗ rò” trước khi nghĩ đến mua máy mới
Một trong những bước có thể thực hiện trước khi đầu tư thêm máy nén là đánh giá lại toàn bộ hệ thống.
Doanh nghiệp có thể kiểm tra lượng khí sử dụng theo từng ca, thời gian máy chạy, áp suất tại các điểm dùng khí và tình trạng đường ống. Việc đo lưu lượng và mức tiêu thụ điện theo sản lượng cũng giúp xác định hệ thống đang vận hành hiệu quả đến đâu. DOE khuyến nghị theo dõi đồng thời các chỉ số về công suất, áp suất và lưu lượng để đánh giá hiệu suất thực tế của hệ thống khí nén.
Tiếp đó là kiểm tra rò rỉ tại các khớp nối, van, ống mềm, bộ điều áp và mối nối. Với những điểm khó phát hiện bằng tai, thiết bị dò rò rỉ bằng siêu âm có thể hỗ trợ xác định vị trí thất thoát.
Áp suất cũng cần được xem xét. Nếu đặt áp suất cao hơn mức cần thiết, hệ thống có thể phải tiêu thụ thêm năng lượng để tạo khí ở mức áp suất không thực sự cần cho thiết bị sử dụng.
Với nhà máy có phụ tải thay đổi theo ca hoặc theo mùa vụ, việc điều phối máy nén và hệ thống điều khiển cũng có thể giúp thiết bị hoạt động sát hơn với nhu cầu thực tế.
Khí nén vì thế không nên được xem đơn thuần là một chiếc máy trong phòng kỹ thuật. Đó là cả một hệ thống năng lượng, trong đó mỗi điểm rò rỉ, mỗi mức áp suất dư thừa và mỗi giờ máy chạy không tải đều có thể trở thành một khoản chi phí.
Với các nhà máy nông sản đang tăng tự động hóa, kiểm soát hệ thống khí nén có thể là một trong những cách tương đối trực tiếp để tìm kiếm dư địa tiết kiệm điện mà không nhất thiết phải thay đổi toàn bộ dây chuyền.