ประหยัดพลังงานในระบบไอน้ำและน้ำควบแน่น

ผู้ฝึกงาน Franz Weber และ Martin Becher ได้ค้นพบวิธีประหยัดพลังงานที่เป็นไปได้ โดยการตรวจสอบตัวดักไอน้ำอย่างสม่ำเสมอ ในปี 2018 ทั้งสองได้รับรางวัลจากโครงการที่มีชื่อว่า ‘ตัวดักไอน้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน’

มาร์ติน เบเชอร์ ผู้ฝึกงานช่างกลอุตสาหกรรมในปีที่ 3 อธิบายว่า “หลังจากที่เราเสร็จสิ้นการเรียนหลายโมดูลเกี่ยวกับหัวข้อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การทำงานโครงการ และการใช้เครื่องมือวัดที่หอการค้าและอุตสาหกรรม (IHK) ในเมืองเดรสเดน เราได้รับมอบหมายให้ดำเนินการโครงการประสิทธิภาพการใช้พลังงานแบบปฏิบัติจริงในบริษัทของเรา”

หลังจากทำการวิจัยและปรึกษากับผู้จัดการด้านพลังงาน ผู้ฝึกงานทั้งสองคนจึงตัดสินใจตรวจสอบตัวดักไอน้ำที่โรงไฟฟ้าอย่างละเอียด

‘เครื่องดักไอน้ำที่ชำรุดอาจก่อให้เกิดการหยุดทำงานนอกแผนและเพิ่มการบริโภคพลังงานได้ การตรวจสอบเครื่องดักไอน้ำอย่างสม่ำเสมอจะช่วยให้การวางแผนการซ่อมแซมและการเปลี่ยนเครื่องดักไอน้ำเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ ยังสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานในการผลิตไอน้ำได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเราได้พิสูจน์ให้เห็นในโครงการของเรา’ ฟรานซ์ เวเบอร์ (Franz Weber) ผู้ฝึกงานด้านเทคนิคอิเล็กทรอนิกส์ในปีที่สี่ อธิบาย

โรงงานผลิตกระดาษต้องการไอน้ำเป็นหลักในกระบวนการอบแห้ง ซึ่งน้ำส่วนเกินจากกระดาษจะถูกระเหยออกไป แผ่นกระดาษตกแต่งจะผ่านทางเดินที่ซับซ้อนของกระบอกอบแห้ง 30 ตัวในเครื่องผลิตกระดาษ เมื่อสิ้นสุดกระบวนการ กระดาษที่ผลิตเสร็จแล้วจะมีความชื้นเหลืออยู่ประมาณ 7 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกและอุณหภูมิแบบรวม

มาร์ติน เบเชอร์ อธิบายว่า “จนถึงขณะนี้ เรายังไม่มีประสบการณ์มากนักกับระบบไอน้ำและน้ำควบแน่น ในขั้นแรก เราต้องทำความเข้าใจเรื่องนี้ก่อน และได้เข้าร่วมหลักสูตรฝึกอบรมหนึ่งวันที่ SONOTEC”

ระหว่างการฝึกอบรมนี้ ผู้สำรวจด้านพลังงานทั้งสองได้เรียนรู้หลายเรื่อง รวมถึงวิธีการแยกแยะระหว่างทราปที่ทำงานปกติและทราปที่มีข้อบกพร่องโดยใช้ตัวอย่างเสียง โดยขึ้นอยู่กับแบบการออกแบบ ทราปที่ทำงานปกติจะเปิดและปิดอย่างต่อเนื่องหรือเป็นช่วงๆ และจะสร้างสัญญาณอัลตราซาวนด์ที่เป็นลักษณะเฉพาะในระหว่างกระบวนการนี้ สัญญาณเหล่านี้สามารถบันทึกและวิเคราะห์ได้ด้วยอุปกรณ์ทดสอบอัลตราซาวนด์ดิจิทัล SONAPHONE® แอป LevelMeter® และเซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์และอุณหภูมิแบบแบนด์วิดท์กว้าง BS20 หลังจากนั้น ทฤษฎีดังกล่าวถูกนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติที่ Penig

ส่วนที่มีท่อระบายน้ำควบแน่นแบบความร้อนและแบบลูกลอยจำนวน 28 ตัวถูกกำหนดให้วิเคราะห์ โดยท่อระบายไอน้ำทั้งหมดในอุปกรณ์ถูกบันทึกและตั้งค่าเป็นจุดทดสอบ พร้อมด้วยรูปภาพ หมายเลข และประเภท จากนั้นผู้สำรวจพลังงานได้เสียบเซ็นเซอร์ BS20 เข้ากับอุปกรณ์และเริ่มการทดสอบ

ในขั้นแรก อุณหภูมิของตัวดักน้ำถูกวัดที่ทางเข้าและทางออก อุณหภูมิสามารถกำหนดได้ เช่น ว่าตัวดักไอน้ำมีอุณหภูมิการทำงานตามที่คาดไว้หรือไม่ หรือมีแนวโน้มที่จะเย็นเกินไป (น้ำควบแน่นสะสม) หรือร้อนเกินไป (รั่ว) ขึ้นอยู่กับความดันของระบบ ความแตกต่างของอุณหภูมิจะถูกประเมินที่ทางเข้าและทางออก ขึ้นอยู่กับหลักการการทำงานของตัวดักไอน้ำ

การประเมินสภาพต้องการประสบการณ์

หลังจากนั้น ผู้ฝึกงานทั้งสองได้บันทึกสัญญาณอัลตราโซนิกด้วยเซ็นเซอร์เสียงที่ส่งผ่านโครงสร้างแบบแบนด์วิดท์กว้าง โดยใช้ช่วงความถี่ระหว่าง 20 ถึง 100 กิโลเฮิรตซ์ ไม่เกิดปัญหาใด ๆ ระหว่างการทดสอบ และยังสามารถดำเนินการทดสอบได้แม้ในขณะที่อุปกรณ์กำลังทำงานอยู่ พวกเขาได้กำหนดช่วงเวลาการวัดให้เหมาะสม เพื่อให้ตัวดักไอน้ำได้หมุนเวียนและระบายน้ำออกอย่างน้อยหนึ่งครั้ง

ใช้ช่วงเวลาประมาณหนึ่งนาทีสำหรับระบบระบายน้ำควบแน่นแบบลูกลอย และช่วงเวลาประมาณสามนาทีสำหรับระบบระบายน้ำควบแน่นแบบความร้อน การแสดงสัญญาณเสียงบนหน้าจอในรูปแบบสเปกโตรแกรมได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ในขั้นตอนต่อไป

สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเสียงลักษณะเฉพาะของตัวดักไอน้ำที่ชำรุดกับตัวดักไอน้ำที่ยังใช้งานได้ดีได้ทันที

‘ในตอนแรก เราบันทึกสัญญาณจากตัวดักไอน้ำใหม่ ซึ่งมีความเป็นไปได้สูงว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง จากนั้น เราสามารถเปรียบเทียบการบันทึกนี้กับการบันทึกอื่นๆ และสรุปได้ว่าตัวดักไอน้ำใดมีข้อบกพร่อง สิ่งนี้ยังต้องอาศัยประสบการณ์เล็กน้อยด้วย’

Franz Weber, Schoeller Technocell GmbH & Co. KG Werk Penig

ระหว่างกระบวนการทดสอบ ผู้ฝึกงานทั้งสองคนได้ใช้แอป LevelMeter® หลังจากบันทึกอุณหภูมิและคลื่นอัลตราซาวนด์แล้ว พวกเขาก็สามารถเพิ่มรูปภาพ บันทึกเสียง และความคิดเห็นในแต่ละจุดทดสอบได้ Franz Weber กล่าวว่า ‘การใช้งาน SONAPHONE® นั้นเป็นไปอย่างเป็นธรรมชาติและง่ายมาก; คล้ายกับการใช้สมาร์ทโฟน เมื่อเสร็จสิ้นการทดสอบ เราสามารถสร้างรายงานได้เพียงไม่กี่ครั้งคลิก’

50 เปอร์เซ็นต์ของกับดักมีข้อบกพร่อง

เมื่อจบการศึกษาตัวอย่างนี้ ทุกคนต่างรู้สึกประหลาดใจกับผลการทดสอบ 50% หรือ 14 จาก 28 เครื่องดัก พบว่ามีข้อบกพร่อง

Rico Eidam กล่าวว่า ‘หากเราสมมติว่าทราปที่ชำรุดหนึ่งตัวทำให้เราสูญเสียเงินประมาณ 4,000 ยูโรต่อปี เราสามารถประหยัดเงินได้ประมาณ 48,000 ยูโรในส่วนนี้เพียงอย่างเดียว โดยการเปลี่ยนทราปทั้งหมด’ ทราปที่ชำรุดที่เหลือจะถูกเปลี่ยนในช่วงเวลาหยุดทำงานครั้งต่อไป ผู้จัดการด้านพลังงานรายงานว่า “อุณหภูมิของน้ำควบแน่นได้ลดลงอย่างเห็นได้ชัดตั้งแต่เราเปลี่ยนตัวดักไอน้ำชุดแรก”

ในอนาคต ทุกตัวดักไอน้ำในโรงงานของ Peniger จะถูกบันทึกและตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ การบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนดจะรวมถึงการตรวจสอบสภาพของตัวดักทุกหกเดือน นอกจากนี้ ทีมยังวางแผนที่จะใช้ SONAPHONE สำหรับงานบำรุงรักษาอื่น ๆ ด้วย

ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถใช้อุปกรณ์ทดสอบดิจิทัลนี้เพื่อตรวจหาการรั่วไหลในระบบอากาศอัด และตรวจสอบสภาพของลูกปืนลูกกลิ้งและลูกปืนลูกบอล นอกจากนี้ อุปกรณ์ทดสอบนี้ยังเหมาะสำหรับการตรวจสอบการคายประจุส่วนในอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อพูดถึงการประหยัดพลังงาน Peniger ได้ก้าวขึ้นเป็นผู้นำแล้ว

ทีมนักสำรวจพลังงานได้รับรางวัลสำหรับโครงการ ‘วาล์วระบายไอน้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน’ ในการแข่งขันที่จัดขึ้นโดยโครงการ ‘การเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานและการคุ้มครองสภาพภูมิอากาศ’ สำหรับบริษัทขนาดกลางในรัฐแซกโซนี “แน่นอนว่าเราภูมิใจกับความสำเร็จนี้มาก จนถึงขณะนี้ เราสามารถบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงานได้เกินกว่าที่ตั้งไว้ทุกปี โครงการประเภทนี้ถือเป็นส่วนสำคัญในการบรรลุเป้าหมายของเรา และช่วยเพิ่มความตระหนักรู้เกี่ยวกับประเด็นนี้ให้กับพนักงานทุกคน”