Chłodzenie sprężonego powietrza przed osuszaczem decyduje o tym, ile wody trafi do sieci, zaworów i maszyn. Pokazujemy to na projekcie dla sprężarkowni CANPACK w Brzesku: chiller z dry coolerem, automatyczna rezerwa i stały pomiar, który pilnuje, żeby punkt rosy nie uciekł. Zadzwoń: +48 501 179 381. Pracujemy w całej Polsce.
To projekt na etapie oferty, dlatego liczby w tekście to wyliczenia projektowe, a nie odczyty z liczników. Pokazujemy, co zastaliśmy na wizji lokalnej, jak działa nowy układ i ile energii oraz wody da się odzyskać. Przy okazji widać, gdzie automatyzacja sprężarkowni zdejmuje z ludzi pracę na drabinie. Niżej jest też demo wizualizacji, które uruchomisz w przeglądarce.
Spis treści:
Co zastaliśmy w sprężarkowni w Brzesku
Wymiennik ACW-1 pod stropem: dziś zawory obsługiwane z drabiny.
Wizja lokalna odbyła się 22 października 2026 roku. W sprężarkowni pracują dwa bliźniacze układy z wymiennikami Omega Air ACW 1400F SS. Każdy ma przyłącze powietrza DN300, przyłącze wody DN100 i przepływ katalogowy 12 550 Nm³/h. Za wymiennikiem ACW-1 powietrze przechodzi przez filtry, dwa zbiorniki i osuszacz OS-1.
Sam wymiennik pochodzi jednak z 2023 roku i zostaje. Problem leży natomiast w tym, czym i jak jest chłodzony. Oto, co zapisaliśmy w protokole z wizji:
- Jeden chiller CLIVET o mocy około 300 kW chłodzi oba wymienniki i nie ma rezerwy.
- Co więcej, agregat pracuje zwykle przy około 20 procentach mocy, a jego duża pompa chodzi przez całą dobę.
- Do przyłączy wody wpięta jest też woda z wieży chłodniczej, więc w wymienniku mieszają się dwa media.
- Poza tym nie ma pomiaru punktu rosy ani temperatury powietrza za ACW.
- Źródła chłodu przełącza się ręcznie, a zawory otwiera się z drabiny pod stropem, na wysokości około 5 m.
- Kondensat spod zbiorników spuszcza się ręcznym zaworem, co widać po zaciekach na posadzce.
Gdy chłodzenie sprężonego powietrza nie domaga, każdy kilogram wody, którego wymiennik nie wykropli, obciąża osuszacz i trafia dalej do sieci. Następnie kończy w zaworach, siłownikach i maszynach. W efekcie jedna awaria linii kosztuje więcej niż czujnik punktu rosy i automatyczne spusty razem.
Chiller z dry coolerem i automatyczną rezerwą
Ekran główny wizualizacji: chiller, dry cooler, rezerwa CLIVET i pomiary.
Dla ACW-1 projektujemy osobny węzeł chłodniczy na glikolu, który przejmuje chłodzenie sprężonego powietrza. Jest sterowany z jednej szafy i widoczny zdalnie. Chiller Trane CGAX 017 o mocy około 50 kW stanie na stalowym podeście nad osuszaczem, razem z buforem i dwiema pompami. Dry cooler na dachu łączymy szeregowo na powrocie, przed chillerem. Dzięki temu w chłodne dni wstępne chłodzenie sprężonego powietrza robi powietrze zewnętrzne, a nie sprężarki.
Hydraulika obiegu jest tu tak samo ważna jak sam agregat. Dlatego w zakresie są:
- Bufor około 200 l i dwie pompy około 9,5 m³/h, które pracują w rotacji i nawzajem się zastępują.
- Filtr siatkowy DN50 przed pompami, naczynie wzbiorcze i zawór bezpieczeństwa 3 bar.
- Przepływomierz elektromagnetyczny, bo bez potwierdzonego przepływu chiller nie wystartuje.
- Zawór trójdrogowy YV-100, który kieruje glikol przez dry cooler albo obejściem.
- Cztery zawory z napędem pneumatycznym i krańcówkami, przez które CLIVET zostaje automatyczną rezerwą.
- Separator cyklonowy za wymiennikiem oraz spusty kondensatu z kontrolą poziomu i alarmem.
Ponadto wodę z wieży chłodniczej odcinamy i zaślepiamy. W efekcie w wymienniku krąży wyłącznie glikol etylenowy około 40 procent z inhibitorami korozji, w obiegu zamkniętym, z ochroną do -25 °C. Stężenie glikolu sprawdzamy przy przeglądach, a w razie wątpliwości zlecamy badanie laboratoryjne. Z kolei wielkość dry coolera wynika z obliczeń, które opisujemy w artykule dobór dry coolera.
Trzy tryby schładzania sprężonego powietrza
Model godzinowy klimatu Brzeska: chiller stoi około 2 100 h w roku.
Najpierw operator ustawia jeden parametr: temperaturę powietrza za wymiennikiem, domyślnie 12 °C. Następnie sterownik sam dobiera temperaturę glikolu w zakresie od 4 do 10 °C. Przy mniejszym przepływie powietrza glikol może być cieplejszy, więc chiller pracuje lżej. Natomiast dolna granica 4 °C chroni wymiennik przed zamarzaniem kondensatu.
Chłodzenie sprężonego powietrza przechodzi między trybami samo, zależnie od temperatury zewnętrznej:
- Powyżej około 8 °C chłodzi chiller, a glikol omija dry cooler.
- Od około 2 do 8 °C dry cooler schładza glikol wstępnie, a chiller tylko go dochładza.
- Poniżej około 2 °C chłodzi sam dry cooler, chiller stoi, a wentylatory płynnie zwalniają.
Ponadto pracę układu policzyliśmy godzina po godzinie dla całego roku, na podstawie temperatur dla regionu Brzeska i Tarnowa. Przy średnim przepływie 6 000 Nm³/h chiller stoi około 2 100 godzin w roku. Z kolei przez następne około 1 950 godzin dry cooler przejmuje część jego pracy.
Chłodzenie sprężonego powietrza do 12 °C wymaga w tych warunkach około 32,7 kW. Wymiennik wykrapla przy tym około 9,8 kg wody na godzinę, czyli około 86 ton rocznie. Dzięki temu tej wody nie musi już usuwać osuszacz i nie trafia ona do sieci.
Wizualizacja i alarmy zamiast drabiny
Panel Weintek 10 cali w drzwiach szafy, ten sam obraz zdalnie w telefonie.
Woda w sprężonym powietrzu nie uprzedza, więc chłodzenie sprężonego powietrza musi być pod stałym nadzorem. Wystarczy bowiem kilka godzin pracy z niedziałającym chłodzeniem albo zablokowanym spustem, żeby dotarła do maszyn. Dlatego cały układ widać na panelu dotykowym Weintek 10 cali w drzwiach szafy oraz zdalnie, w przeglądarce i w telefonie. Całym układem steruje przy tym sterownik Siemens S7-1200.
Co daje taka wizualizacja układu chłodzenia w codziennej pracy:
- Alarm punktu rosy, spustu kondensatu, awarii chillera, pompy albo wycieku widać na panelu w ciągu sekund, a SMS lub e-mail trafia do wskazanych osób.
- Trend punktu rosy pokazuje pogorszenie osuszania, zanim woda wyjdzie poza sprężarkownię.
- Przy awarii nowego układu sterownik sam przełącza ACW-1 na CLIVET w ciągu kilkunastu sekund.
- Nikt nie wchodzi na drabinę pod strop przy pracującej instalacji, bo zawory przełącza sterownik.
- Liczniki energii chłodu pokazują udział free coolingu w procentach, gotowy do raportów energetycznych.
- Dziennik zmian zapisuje, kto, co i kiedy zmienił, a dostęp chronią poziomy uprawnień i PIN.
Ekrany to Schemat, Pomiary, Trendy, Alarmy, Nastawy, Serwis i Administrator. Poza tym zdefiniowaliśmy 20 alarmów i ostrzeżeń, a każdy ma znacznik czasu i trafia do historii. Tak wygląda automatyzacja sprężarkowni w praktyce: obsługa tylko potwierdza alarm, resztę robi program.
Demo poniżej działa w przeglądarce na danych przykładowych. Suwakiem temperatury zewnętrznej przełączysz układ między pracą chillera, wstępnym chłodzeniem i pełnym free coolingiem. Z kolei przycisk Alarm chillera pokazuje, jak układ reaguje na awarię. Podobne demo dla układu glikolowego opisaliśmy w artykule panel HMI chillera.
Ranking błędów w chłodzeniu sprężonego powietrza
Korozja na zaworze w obiegu wody z wieży chłodniczej.
Te same błędy widzimy w wielu zakładach, nie tylko w Brzesku. Każdy z nich podnosi koszt, jaki generuje chłodzenie sprężonego powietrza, albo ryzyko wody w sieci. Ułożyliśmy je od najdroższych w skutkach:
- Woda z otwartej wieży chłodniczej w wymienniku, czyli kamień, szlam i osady w kanałach.
- Jeden agregat na kilka odbiorników bez rezerwy, więc jego awaria uderza w kilka linii naraz.
- Brak pomiaru punktu rosy, przez co o problemie informuje dopiero maszyna, która stanęła.
- Ręczne spusty kondensatu, przez które woda zostaje w zbiornikach albo ląduje na posadzce.
- Przewymiarowany chiller pracujący przy 20 procentach mocy, z częstymi startami sprężarek.
- Chiller pracujący zimą, chociaż powietrze na zewnątrz jest zimniejsze niż wymagany glikol.
- Glikol bez kontroli stężenia i inhibitorów, który grozi korozją i zamarznięciem.
- Zawory przełączane z drabiny, czyli praca na wysokości i ryzyko pomyłki w kolejności.
Tak samo podchodzimy do tematu, jakim jest chłodzenie maszyn do produkcji puszek. Tam również temperatura decyduje o jakości wyrobu i ciągłości produkcji. W obu przypadkach jeden partner odpowiada za źródło chłodu, hydraulikę, automatykę i wizualizację, zamiast trzech firm, które przerzucają się odpowiedzialnością.
Jak przebiega modernizacja i ile kosztuje
Wyliczenia projektowe dla ACW-1: około 87 MWh energii mniej rocznie.
Zaczynamy od telefonu i kilku danych, a kończymy protokołem uruchomienia. Kolejne kroki wyglądają tak:
- Rozmowa i dane: przepływ powietrza, ciśnienie, temperatury, typ osuszacza i obecne źródło chłodu.
- Następnie wizja lokalna z dokumentacją zdjęciową i filmową sprężarkowni, dachu i tras rurociągów.
- Koncepcja z obliczeniami mocy, wody i energii oraz oferta w kilku wariantach.
- Projekt: schemat P&ID, lista sygnałów I/O, schemat elektryczny szafy i dobór urządzeń.
- Montaż podestu, chillera, bufora, pomp, dry coolera, rurociągów z izolacją, separatora i spustów.
- Napełnienie glikolem, odpowietrzenie, próba ciśnieniowa i uruchomienie chillera z dokumentacją F-gaz.
- Test wszystkich przełączeń awaryjnych, szkolenie obsługi i dokumentacja powykonawcza.
Cenę podajemy dopiero po wizji lokalnej, w ofercie z wariantami. Koszt zależy przede wszystkim od przepływu i temperatury powietrza, wymaganej temperatury za wymiennikiem, odległości do dachu, wielkości dry coolera oraz zakresu automatyki.
W projekcie dla ACW-1 chłodzenie sprężonego powietrza przez chiller z dry coolerem zużywa według wyliczeń około 76 MWh energii rocznie. Dla porównania obecny układ zużywa około 163 MWh. To około 87 MWh mniej, czyli przy cenie 0,80 zł/kWh około 70 tys. zł netto rocznie. Sam free cooling odpowiada za około 32 MWh tej różnicy, a jego część instalacji zwraca się tu w około 1,5 do 3 lat.
Projekt, montaż i uruchomienie prowadzi Grupa SKiC, a wizualizację i zdalny nadzór zapewnia CoolingFlow.
Pytania i odpowiedzi
Czy do chłodzenia sprężonego powietrza wystarczy woda z wieży?
Wymiennik da się chłodzić wodą z wieży, ale to obieg otwarty. Woda niesie kamień, zawiesiny i tlen, więc w kanałach rosną osady, a wymiana ciepła spada. Co więcej, mieszanie jej z glikolem w jednym przyłączu jeszcze to pogarsza. Dlatego projektujemy zamknięty obieg glikolu z inhibitorami, a wieżę odcinamy.
Ile wody wykrapla schładzanie sprężonego powietrza do 12 °C?
Przy 7 bar, powietrzu nasyconym o temperaturze 25 °C i przepływie 6 000 Nm³/h wymiennik wykrapla około 9,8 kg wody na godzinę. Przy przepływie katalogowym 12 550 Nm³/h to już około 20,6 kg na godzinę. Natomiast wyniki potwierdzamy pomiarami po uruchomieniu, bo to wyliczenia projektowe.
Kiedy chiller może stać, a chłodzi sam dry cooler?
Gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej około 2 °C, dry cooler sam utrzymuje glikol w zakresie od 4 do 10 °C. Od około 2 do 8 °C pracuje jako wstępne chłodzenie, a chiller tylko dochładza glikol. W efekcie w modelu klimatu Brzeska chiller stoi przez około 2 100 godzin w roku.
Co się stanie, gdy nowy chiller ulegnie awarii?
Sterownik sam przełączy wymiennik na istniejący chiller CLIVET przez cztery zawory z napędem i krańcówkami. Kolejność najpierw zamknij, potem otwórz pilnuje, żeby obiegi nigdy się nie połączyły. Całość trwa kilkanaście sekund, a alarm trafia na panel i do telefonów wskazanych osób. Następnie, po usunięciu awarii, układ wraca na pracę podstawową.
Czy wizualizację da się sprawdzić w telefonie?
Tak. Ten sam obraz co na panelu 10 cali widać zdalnie, w przeglądarce komputera i telefonu. Ponadto alarmy przychodzą SMS-em lub e-mailem, a trendy można pobrać do pliku CSV. Dostęp mają tylko osoby z nadanym poziomem uprawnień.
Masz w sprężarkowni wymiennik chłodzony wodą z wieży albo jeden agregat bez rezerwy? Zadzwoń, zanim woda dojdzie do maszyn. Policzymy, ile kosztuje Cię dziś chłodzenie sprężonego powietrza i ile wody trafia do sieci. Wolimy rozmowę niż maile, bo przez telefon w kilka minut ustalimy, co trzeba zmierzyć. Przed rozmową przygotuj:
- Zdjęcie tabliczki znamionowej wymiennika, osuszacza i chillera.
- Przepływ powietrza w Nm³/h i ciśnienie w sieci.
- Temperaturę powietrza za sprężarkami albo przed wymiennikiem.
- Typ osuszacza: chłodniczy albo adsorpcyjny.
- Na przykład zdjęcia sprężarkowni, miejsca na podest i drogi na dach.
Telefon: +48 501 179 381, w dni robocze od 8:00 do 16:00. Możesz też zostawić numer w formularzu kontaktowym, a oddzwonimy. Działamy w całej Polsce.
