سیدمحمدرضا کریمی، مهدی شفیعی، علی احسانی
کارشناس انرژی شرکت کویر تایر - SMRezaKarimi@yahoo.com
کارشناس برق فشار قوی شرکت کویر تایر - Mahdi_shafeie@yahoo.com
کارشناس ارشد مهندسی برق قدرت شرکت کویرتایر- Ali.Ehsani1984@gmail.com
چکيده:
کنترل دمای سالن تولید مخصوصا سالن تایرسازی همواره مورد بحث کارشناسان و مدیران کارخانه بوده است. کنترل دمای سالن تولید علاوه بر آسایش حرارتی کارکنان میتواند باعث مصرف بهینه انرژی و بهبود کیفیت تایر تولیدی شود. در این رابطه طی یک پروژه در واحد انرژی تاثیر بهرهبرداری بهینه از این تجهیزات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بهرهبرداری بهینه ایرواشرها میتواند روزانه 297،000 ریال هزینه برق مصرفی را کاهش دهد.
واژگان کلیدی: سالن تایرسازی، ایرواشر، دما
1- مقدمه
به منظور تامین آسایش حرارتی افراد در سالنهای تولیدی کارخانه بایستی شرایط تهویه مطبوع بر اساس استانداردهای موجود در این زمینه تامین شود]1[. علاوه بر آن بر اساس اسپکهای تکنولوژی تولید تایر، نگهداری و مونتاژ نیم ساختهها نیز بایستی در محدوده دمایی مشخصی نگهداری شود. این دو مقوله، ایجاب میکند که همواره دمای سالنهای تولیدی در محدوده دمایی مشخصی کنترل شود. در یک بررسی انجام شده در سال 1397 مشخص گردید کنترل دما در تمام فصل تابستان به دلیل تابعیت دمای خروجی ایرواشر از دمای محیط بیرون عملا امکان پذیر نمیباشد. ولی نشان داده شد که تجهیزات نصب شده در سالن تایرسازی، توانی بیش از بار حرارتی سالنها در زمستان را دارند. بر این اساس به منظور اثبات این موضوع واحد انرژی با همکاری اداره نت، اقداماتی را انجام داده است که در این مقاله ضمن معرفی آنها نتایج به دست آمده نیز ارائه خواهد شد.
2- معرفی اقدامات انجام شده
در یک بررسی انجام شده در سال 1397 ظرفیت ایرواشرهای نصب شده در سالن تایرسازی، به منظور تامین دمای مناسب سالن بیش از حد نیاز برآورد گردید. لذا به منظور برآورد تاثیر بهرهبرداری مناسب ایرواشرها در تغییرات دمای سالن اقدامات زیر صورت پذیرفت:
- انتخاب یک ایرواشر زمینی در سالن تایرسازی و نصب سیستم کنترل دور موتور(VFD) به منظور تنظیم دبی هوا بر اساس دمای سالن
- پایش مداوم سنسورهای نصب شده در سالن به منظور پایش تاثیرگذاری اقدامات بر دمای سالن
- تنظیم چند باره نقطه تنظیم دما در سیستم VFD به منظور دستیابی به حالت بهینه بهرهبرداری
- مانور عملیاتی به مدت ده روز با خاموش کردن تعدادی از ایرواشرها در طول روز، خاموش کردن یک ایرواشر به صورت کامل(24 ساعته) و پایش دمای سالن و رضایتمندی افراد
3- نتایج تاثیرگذاری طرح بر دمای سالن تایرسازی
در حال حاضر در سالن تایرسازی 3 سنسور دمایی به نام های col82، col80 ،col68 در سالن نصب شدهاست. این سنسورها هر 30 ثانیه یک بار دمای سالن را ثبت کرده و به صورت آنلاین نمایش میدهند]2[. در شکل زیر سوابق دمای ثبت شده یکی از این سنسورها در یک ماهه گذشته، نشان داده شده است.
بر اساس شکل (1) حداقل دمای سالن در طول شب در حدود 24 درجه سانتیگراد و در طول روز 33 درجه بوده است. در یک هفته آخر این دوره با همکاری واحد برق فشارقوی مانوری به منظور بررسی ظرفیت ایرواشرها انجام گردید که بر اساس آن یک ایرواشر به صورت دائم خاموش و دو ایرواشر در طول روز خاموش میشد. این اقدامات باعث شد علیرغم برودت شدید هوا در این دوره دمای سالن به محدوده 24 تا 29 درجه محدود شود.
شکل 1: تغییرات دمای سالن تولید در طول یک ماه اخیر
با بررسی دقیقتر نمودار دما چند نکته مشخص میشود. حداقل دمای سالن در حدود دمای 3 تا 6 صبح میباشد که این موضوع نشان دهنده تاثیر برودت محیطی بر دمای سالن است. باز شدن دربهای سالن به منظور رفت و آمد لیفتراک و ... سبب افت ناگهانی دما در سالن و حس سرما در افراد می شود.
شکل 2 : دمای ثبت شده در 48 ساعت گذشته (سنسورcol80)
شکل 3: دمای ثبت شده در 48 ساعت گذشته (سنسورcol68)
4- بررسی مصرف انرژی ایرواشرها
ایرواشرهای نصب شده در کویرتایر عموما از فن با موتور 5/7 کیلووات استفاده میکنند. در یک اندازه گیری انجام شده بر روی توان مصرفی ایرواشر زمینی تایرسازی قبل و پس از نصب سیستم VFD نمودارهای زیر به دست آمد:
شکل4: توان مصرفی ایرواشر پیش از نصب سیستم VFD
شکل 5: توان مصرفی ایرواشر پس از نصب سیستم VFD
نتایج نشان میدهد استفاده از این سیستم با توجه به تنظیمات دستگاه و شرایط دمایی در روز اندازهگیری 23 درصد کاهش مصرف انرژی در پی داشتهاست. لازم به ذکر است میزان تاثیرگذاری به تنظیمات دمایی دستگاه و شرایط دمایی سالن وابسته است.
علاوه بر این در طول مدت پایش ایرواشر زمینی تایرسازی به صورت کامل و دو ایرواشر سقفی در طول روز(10 ساعت) خاموش بوده است. با فرض یکسان بودن توان مصرفی ایرواشرها در طول روز 18 کیلووات و در سایر اوقات 6 کیلووات کاهش داشته است.
5- کاهش مصرف انرژی
کاهش مصرف انرژی در سیستم تهویه سالن پخت را میتوان بر اساس اقدامات فوق به دو بخش کاهش مصرف انرژی قطعی و پتانسیل کاهش مصرف انرژی تقسیم نمود. کاهش مصرف انرژی قطعی مربوط به کاهش مصرف انرژی ناشی از خاموش کردن ایرواشرهای مازاد بر اساس دمای سالن و پتانسیل کاهش مصرف انرژی بر اساس قابلیت کاهش توان مصرفی پمپ های سیرکولاسیون و دیگ های آب گرم در نیروگاه خواهد بود. در جدول زیر میزان انرژی مصرفی قطعی بدست آمده بر اساس بهره برداری صحیح ایرواشر ارائه شده است.
جدول 1: محاسبه کاهش هزینه کنترل دمای سالن
• نتایج فوق بر اساس اقدامات انجام گرفته و در سردترین روزهای سال بوده و کنترل صحیح بهره برداری از ایرواشرها کاهش مصرف انرژی به مراتب بیشتری را در پی خواهد داشت.
با توجه به عدم نیاز به مصرف انرژی حرارتی در ساعات خاموش بودن ایرواشر در صروت بهره برداری بهینه امکان کاهش مصرف انرژی حرارتی نیز به اندازه نسبت ایرواشرهای خاموش به ایرواشرهای فعال وجود دارد.
6- جمع بندی
اقدامات انجام گرفته (تشریح شده در این گزارش) نشان می دهد که در بخش بهره برداری از تجهیزات تهویه مطبوع کارخانه اقدامات مناسبی انجام نمیشود. در حال حاضر تجهیزات تولیدکننده حرارت در واحد نیروگاه و ایرواشرها توسط واحد تاسیسات خط تولید بهرهبرداری میشود. این نوع بهره برداری جزیرهای به لحاظ مصرف انرژی مردود است. داشتن یک متولی مناسب به نحوی که بتواند تجهیزات تهویه مطبوع را هم در سالن تولید و هم در نیروگاه به صورت بهینه و بر اساس شرایط محیطی کنترل نماید، میتواند کاهش مصرف انرژی ، آسایش حرارتی مناسب برای کارکنان و تامین نیازمندیهای تکنولوژیکی ساخت تایر را در پی داشته باشد.
با توجه به برودت زیاد در شب های زمستانی و افت ناگهانی دمای سالن در صورت باز شدن دربها، بایستی حتی المقدور تمامی فعالیتهای حمل بار به داخل سالن و .. که نیازمند باز شدن دربهای اصلی است در طول روز که محیط گرم تر است انجام شده و در طول شب از باز کردن دربهای اصلی خودداری شود.
7- منابع
[1] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (1986). ASHRAE handbook. Atlanta, Ga: American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers.
[2]www.prtg2.kavirtire.ir