Noch nie war es so wichtig, Ihre Anlage so effizient wie möglich zu betreiben. Covid, ein Krieg in Europa, steigende Gaspreise… Wir leben in einer unsicheren Welt. Viele Hersteller fahren ihre Produktion wegen der schwankenden Kosten und der Unsicherheit zurück. Und die Klimakrise macht es noch wichtiger, die Verschwendung von Material und Energie zu reduzieren. Doch wie lässt sich die Energieeffizienz in der Industrie am effektivsten verbessern? Und wie stellen Sie sicher, dass Ihre Investitionen einen positiven ROI haben?
Die Emissionskontrolle ist ein Bereich, der oft übersehen wird, wenn es darum geht, Energie zu sparen und zurückzugewinnen. Hier finden Sie 7 Tipps zum Energiesparen in der Industrie, mit effektiver Emissionskontrolle:
1. Treffen Sie datengesteuerte Entscheidungen
Die Senkung der industriellen Energiekosten beginnt mit datengesteuerten Entscheidungen. Mit Hilfe der Daten können Sie feststellen, wo Energie eingespart werden kann, ohne dass Qualität, Effizienz und Sicherheit beeinträchtigt werden. So können Sie Ihre Lösungen im Voraus validieren, um sicherzustellen, dass sie einen positiven ROI haben.
Bei der Emissionskontrolle geht es vor allem darum, ein Gleichgewicht zu schaffen. Sie möchten die übermäßige Extraktion begrenzen, die Ihren Energieverbrauch erhöht und unnötigen Abfall produziert. Außerdem wollen Sie eine zu geringe Förderung verhindern, die zu Rohrverschmutzung, Ausfallzeiten, zusätzlicher Wartung und Explosionsgefahr führen könnte. Daten helfen Ihnen, die perfekte Balance zu finden.
Aber wie sammeln und interpretieren Sie diese Daten?
Vor-Ingenieurstudium
Um datengestützte Entscheidungen zu treffen, müssen Sie mit einer Vorstudie beginnen, die klare Erkenntnisse darüber liefert, wo Sie Verbesserungen vornehmen müssen.
Ortsbesichtigung und Messungen
Der erste Schritt in dieser Studie ist die Durchführung von Messungen. Wenn Sie mit JOA zusammenarbeiten, werden unsere Spezialisten zunächst eine Ortsbesichtigung durchführen. Bei diesem Besuch wird eine Reihe von Messungen vorgenommen, die Ihnen helfen, die perfekte Lösung für Ihre spezielle Situation zu finden.
Diese Messungen umfassen:
- eine Überprüfung der bestehenden Staub- und/oder Dampfabsaugung
- die Festlegung der Emissionspunkte und der Konzentration der Emissionen
- Berücksichtigung von Strömungsmustern, Druck, Luftfeuchtigkeit und flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) unter Verwendung einer breiten Palette von Spezialwerkzeugen
- Beratung mit den Betreibern
Modell zum Ausgleich der Kräfte
Es gibt vier verschiedene Kräfte, die Partikel in industriellen Prozessen beeinflussen:
- Adhäsion: hält Partikel auf einer Oberfläche fest.
- Schwerkraft: die am einfachsten zu berechnende Kraft, wenn die Teilchendichte bekannt ist. Hält die Partikel oft auf einer Oberfläche fest.
- Auftrieb und Widerstand: Kräfte, die versuchen, Partikel von der Oberfläche zu entfernen. Beide stehen in direktem Zusammenhang mit der durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit und der Größe der Partikel.
Es ist wichtig, die Eigenschaften der Partikel zu kennen, um den richtigen Druck, die richtige Durchflussmenge und/oder die richtige Lüftergeschwindigkeit zu finden. Es kann Ihnen auch helfen, Maßnahmen gegen kondensationsbedingte Verschmutzung zu ergreifen, was zu einer optimierten Energienutzung führt.
Wie funktioniert das also?
Bei JOA sind wir in der Lage, Staubemissionsproben zu analysieren, um die Mindestgeschwindigkeit zu bestimmen, die für einen maximalen Wiedereinzug der Partikel in den Rohrkern erforderlich ist. Die Partikeldaten werden in unsere dynamische Software eingegeben, um das Geschwindigkeitsprofil des zu extrahierenden Materials zu berechnen. Unser einzigartiges Force Balancing Model berechnet alle Kräfte, die in luftgetragenen Partikeln, Dämpfen und Rauch vorhanden sind, die in einem Absaugsystem transportiert werden. Es berechnet dann die optimale Fördergeschwindigkeit, um das Risiko von Materialablagerungen oder Kanalverschmutzung zu minimieren.
Dieses Modell kann dann in unserer Air Technical Modeling Software verwendet werden.
Lufttechnische Modellierungssoftware
Um ein perfekt ausbalanciertes und auf die Besonderheiten des Standorts und des Betriebs abgestimmtes System zu entwerfen, können Sie intelligente Software verwenden. Unsere einzigartige, eigens entwickelte Software für die lufttechnische Modellierung ermöglicht ein umfassendes Verständnis der aktuellen Situation und die Vorhersage zukünftiger Ströme.
Die Software liefert Informationen zu einer Vielzahl von Designfaktoren. Dazu gehören zum Beispiel die Überdrucksicherung der Reaktoren im Entstaubungssystem und die verschmutzungsarme Gestaltung des Reaktorentnahmeanschlusses. Es enthält auch konzeptionelle Haubenentwürfe und isometrische Entwürfe.
In der Tat ist die schiere Menge der Dinge, die der Prozess berücksichtigt, ein robuster Indikator dafür, wie viele Variablen es gibt. Es zeigt auch, wie wichtig die Anpassung für die Entwicklung eines effektiven, effizienten Systems ist.
Schneller Energie-Scan
Während eines schnellen Energiescans ermitteln spezialisierte Ingenieure, wo Energie am einfachsten zurückgewonnen werden kann und wo sie wiederverwendet werden könnte. JOA kann Ihnen dabei helfen, wenn Sie es brauchen.
Masterplan
Auf der Grundlage der Ergebnisse können Sie präzise Vorhersagen treffen, die wichtige Faktoren wie die Kapitalrendite (ROI) und die Leistung abdecken. Anhand dieser Informationen können Sie feststellen, wo die größte Wirkung erzielt werden kann und welche Bereiche Priorität haben sollten. JOA kann Ihnen bei diesem Plan helfen.
2. Gewinnen Sie Wärme zurück und reinigen Sie gleichzeitig Ihre Abluftströme
Bei industriellen Prozessen entstehen in der Regel Abluftströme, die oft unerwünschte Nebenprodukte und Schadstoffe enthalten. In vielen Fällen können unbehandelte Abluftströme schädlich für die Umwelt und die menschliche Gesundheit sein. Industrieabscheider entfernen effizient Schadstoffe aus dem Abgasstrom. Im Inneren des Wäschers kommt der Abgasstrom mit Flüssigkeitströpfchen (z.B. Wasser oder ein anderes Lösungsmittel) in Kontakt, in denen unerwünschte Stoffe gelöst werden. Dadurch wird der Abgasstrom von schädlichen Gasen, Partikeln, Feststoffen und Dämpfen befreit. Nach diesem Prozess kann der Abgasstrom gefahrlos in die Umwelt entlassen werden.
Die Wäscher mit Energierückgewinnung von JOA können diesen Prozess mit der Rückgewinnung von Energie kombinieren. Während des Waschvorgangs fängt die Waschflüssigkeit nicht nur Schadstoffe oder Dämpfe ein, sondern absorbiert auch Wärme. Daher können die Inline-Venturiwäscher auch als Wärmerückgewinnungsanlagen fungieren, insbesondere wenn der Abgasstrom eine relativ hohe Temperatur aufweist. Eine Senkung der Temperatur des Abgasstroms während des Waschvorgangs würde auch die Absorption von Dämpfen in der Waschflüssigkeit verbessern. Die von der Waschflüssigkeit aufgenommene Wärme kann über einen Wärmetauscher zurückgewonnen werden. Diese Wärme kann dann von anderen Verbrauchern innerhalb oder außerhalb der Anlage wiederverwendet werden, was einen wirtschaftlicheren Betrieb der Anlage ermöglicht.
3. Luftstrom automatisch stabilisieren
Standard-Absaugsysteme verfügen über eine serielle Verrohrung, die alle Absaugstellen mit einem einzigen Sammler verbindet, der in einem zentralen Filter und Ventilator endet. Um die Geschwindigkeit im Kopfbereich konstant zu halten, müssen alle Entnahmepunkte offen sein. Dieses unflexible System verbraucht viel Energie, weil die Geräte (z.B. Ventilatoren, Filter) hart arbeiten müssen, auch wenn einige Entnahmestellen nicht genutzt werden.
Modernere Absaugsysteme verwenden ein Karussell, das alle Rohrleitungszweige an einem zentralen Punkt zusammenfasst. Sie sind mit einer intelligenten, selbstlernenden Software ausgestattet und können automatisch Absaugstellen öffnen oder schließen. Wenn eine reduzierte Anzahl von Absaugstellen aktiv ist, kann das System automatisch die Geschwindigkeit des zentralen Ventilators reduzieren und trotzdem eine stabile Absaugung an den in Betrieb befindlichen Stellen aufrechterhalten. Dadurch wird der falsche Luftverbrauch minimiert und die Energienutzung optimiert.
Die automatisierte Luftstromstabilisierung kann in einer Vielzahl flexibler Systeme eingesetzt werden, darunter:
- Industrielle Absauganlagen
- dampf absauganlagen
- Zentrale Vakuumsysteme (CVC) Einheiten
- Sekundäre Anwendungen
4. Messen Sie den Luftstrom, um herauszufinden, wo die Energienutzung optimiert werden kann
Übernehmen Sie die Kontrolle über Ihre Prozesse, indem Sie den Luftstrom messen. Die Durchflussrate (oder Volumengeschwindigkeit) ist das Volumen der Flüssigkeit (Produkt, Luft und/oder Gas), das pro Zeiteinheit durchfließt. Wenn eine Pipeline verschmutzt ist, wird die Durchflussrate geringer als gewöhnlich. Wenn Sie Ihre Produktionslinie mit einem oder mehreren Luftdurchflussmessern ausstatten, können Sie Verschmutzungen frühzeitig erkennen und Probleme lösen, bevor sie zu einer echten Bedrohung für die Produktivität oder Sicherheit werden. Es kann Ihnen auch helfen, Ihren Energieverbrauch zu senken.
Vermeiden Sie übermäßiges Extrahieren
Bei der Verarbeitung von Feststoffen wird Abfallstaub freigesetzt. Das muss extrahiert werden. Aber wenn Sie zu stark extrahieren (Überextraktion), verschwenden Sie Material und Energie. Indem Sie die abgesaugte Luft messen, können Sie Staubpartikel in ausgewogener Weise auffangen. Dies hat unseren Kunden geholfen, Hunderttausende von Euro zu sparen.
Reduzieren Sie den Druckverlust
Luftdurchflussmesser messen den Differenzdruck über eine Drosselstelle (wie eine Blende). Normalerweise verursacht diese Einschränkung einen erheblichen Druckverlust. Wir haben eine einzigartig geformte Verengung entwickelt, die weniger Turbulenzen verursacht und daher kleiner sein kann. Dadurch wird der Druckverlust auf 0,5 bis 2,5% reduziert. Das bedeutet, dass Ihr Ventilator weniger hart arbeiten muss, was seinen Energiebedarf reduziert und seine Lebensdauer erhöht. Dieser Durchflussmesser kann auch in ATEX-Umgebungen eingesetzt werden.
5. Verwenden Sie Balancing Restrictors, um den Luftstrom zu beschleunigen, ohne Energie zu verbrauchen.
Wenn die Luftgeschwindigkeit zu hoch ist, kann dies die Lebensdauer der Filter verkürzen, das Kanalsystem erodieren, die Kanalwände mit Staub bedecken und Energie verschwenden. Eine zu niedrige Luftgeschwindigkeit kann jedoch dazu führen, dass sich Staub ablagert und sich in den Kanälen ansammelt. Das kann zu schmutzigen Arbeitsplätzen, längeren Ausfallzeiten aufgrund von Wartungsarbeiten und Explosionsgefahr führen. Ein optimaler Luftstrom durch ein industrielles Staubabsaug- oder Dampfabsaugsystem wird erreicht, indem man ein Gleichgewicht im System schafft.
Balancing Restrictors helfen Ihnen, ein optimales Flussprofil zu erstellen. Der patentierte JOA® Restrictor™ wirkt wie ein statischer Mischer, der den Staub/Dampf über den Rohrdurchmesser verteilt und mitreißt und so eine Verschmutzung des Systems verhindert. Außerdem bietet es eine Druckkontrolle, um ein ausgewogenes Systemdesign zu gewährleisten. Er kann selbst die größten (>50 Punkte) Extraktionssysteme mit einer Genauigkeit von 1Pa ausgleichen. Mit der JOA-Software für die technische Modellierung von Luft können die korrekten Positionen dieser Druck- und Geschwindigkeitsregler berechnet werden.
6. Schaffen Sie Mikroklimata innerhalb Ihrer Anlage
Hochwertige optische und medizinische Produkte in der Kunststoff-, Chemie- und Pharmaproduktion erfordern einen angemessenen Schutz gegen kondensierende und erstarrende Dämpfe und Feinststaubkontamination. Um eine kontrollierte Produktqualität und eine geringere Ausschussrate zu gewährleisten, sind Mikroklimas eine wirtschaftliche Lösung.
Ein industrielles Mikroklima kombiniert direkte Rauch-/Staubabscheidung (Quelleneliminierung) und sekundäre Rauch-/Staubverdrängung. Ersetzen Sie die abgezogene Luft durch absolut gefilterte und konditionierte Luft und sorgen Sie so für einen lokalen Luftausgleich. Außerdem besteht das Mikroklima aus einer Innenbeleuchtung und Rollvorhängen, um das Mikroklima vom Produktionsbereich zu isolieren und einen optimalen Zugang und Ergonomie zu gewährleisten.
Mikroklimata tragen zu stabilen Bedingungen bei, indem sie die Luft lokal ausgleichen. Die proaktive Modellierung bestimmt die erforderliche Microclimate-Lüftungsrate in Kombination mit der optimalen Betriebstemperatur. Dies führt zu einer lokal ausgeglichenen Luftverteilung mit einem deutlich geringeren Luftverbrauch als in normalen Reinräumen. Ein geringerer Luftverbrauch führt zu einem geringeren Energieverbrauch und damit zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit Ihrer Fertigungsprozesse.
7. Verwenden Sie energieeffiziente Deflektorhauben und Deflektorabzüge
Jede gut funktionierende Absauganlage beginnt mit einer gut konzipierten Abzugshaube. Die Abzugshauben können mit Schlitzen ausgestattet werden, um eine Überextraktion zu verhindern und das System energieeffizienter zu machen. Die Wahl der richtigen Größe und Form sorgt außerdem für eine ausgewogene Extraktion.
Warum mit JOA für Energieeinsparungen in der Industrie arbeiten?
- Bewährte Ergebnisse in verschiedenen Branchen für die größten Hersteller weltweit
- Entscheidungsfindung auf der Grundlage harter Daten und Messungen
- Maßgeschneidert und auf Ihre speziellen Bedürfnisse abgestimmt
- Garantierte Ergebnisse, validiert durch Air Technical Modeling
