Công thức tính tỷ lệ chạy không tải của máy nén khí

Tỷ lệ chạy không tải của máy nén khí là gì?

Tỷ lệ chạy không tải của máy nén khí thường được dùng để đo lường tỷ lệ thời gian mà tổ máy, ngoài chế độ vận hành có tải, vẫn ở trạng thái hoạt động nhưng không sản xuất khí hiệu quả hoặc sản lượng khí rất thấp. Tình trạng chạy không tải có thể xảy ra trong các chế độ vận hành như chế độ giảm tải, chạy không tải ở tần số thấp, hoặc chế độ chờ duy trì áp suất; việc xác định cụ thể cần căn cứ vào phương thức điều khiển của thiết bị và cách tính toán thống kê tại hiện trường.

Tính tỷ lệ chạy không tải theo thời gian vận hành

Công thức:Tỷ lệ chạy không tải = Thời gian chạy không tải ÷ Tổng thời gian vận hành × 100%

Nếu tổng thời gian vận hành được cấu thành từ thời gian tải và thời gian chạy không tải, công thức cũng có thể được viết như sau:

Tỷ lệ chạy không tải = Thời gian chạy không tải ÷ (Thời gian tải + Thời gian chạy không tải) × 100%

• Thời gian chạy không tải: Thời gian tổ máy vận hành ở chế độ không tải hoặc giảm tải trong chu kỳ thống kê.
• Thời gian tải: Thời gian tổ máy vận hành có tải trong chu kỳ thống kê.
• Tổng thời gian vận hành: Tùy theo yêu cầu quản lý, có thể chỉ tính thời gian tải và thời gian chạy không tải, hoặc bao gồm cả các trạng thái như chờ máy, súc rửa; tuy nhiên, phương pháp tính toán trước và sau phải thống nhất.

Ước tính tổn thất khi chạy không tải theo tỷ trọng tiêu thụ năng lượng

Nếu quan tâm đến vấn đề lãng phí năng lượng, có thể tính thêm tỷ lệ tiêu thụ năng lượng khi máy chạy không tải:

Hệ số tiêu thụ năng lượng khi chạy không tải = (Công suất chạy không tải × Thời gian chạy không tải) ÷ (Công suất tải × Thời gian tải + Công suất chạy không tải × Thời gian chạy không tải) × 100%

Công thức này yêu cầu xác định công suất tải và công suất chạy không tải. Dữ liệu công suất có thể thu thập được từ đồng hồ điện, mô-đun giám sát công suất hoặc nhật ký vận hành thiết bị; không khuyến nghị áp dụng trực tiếp các giá trị kinh nghiệm chưa được kiểm chứng.

Ví dụ tính toán

Giả sử trong một chu kỳ thống kê nhất định, thời gian máy nén khí hoạt động ở chế độ tải là 90 phút, còn thời gian chạy không tải là 30 phút, thì theo tính toán theo thời gian:

Tỷ lệ quay không tải = 30 ÷ (90 + 30) × 100% = 25%

Kết quả này cho thấy, trong chu kỳ thống kê được xem xét, khoảng một phần tư thời gian vận hành nằm ở trạng thái chạy không tải hoặc đang giảm tải. Nếu muốn đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lượng, cần kết hợp thêm việc phân tích công suất khi chạy không tải, biến động tiêu thụ khí và các yêu cầu về áp suất hệ thống.

Lấy dữ liệu và những lưu ý cần biết

• Chu kỳ thống kê phải mang tính đại diện, chẳng hạn như một ca sản xuất, một ngày hoặc một chu kỳ sản xuất hoàn chỉnh.
• Cần phân biệt giữa tình trạng chạy không tải bình thường và tình trạng chạy không tải bất thường, chẳng hạn như hiện tượng đóng ngắt tải liên tục do lưu lượng khí sử dụng quá thấp, áp suất cài đặt không phù hợp hoặc rò rỉ đường ống.
• Tên trạng thái chạy không tải của các mẫu máy khác nhau có thể khác nhau; cần căn cứ vào bảng mô tả trạng thái vận hành của thiết bị để xác định.
• Nếu nhiều máy nén khí hoạt động song song, nên thống kê riêng tỷ lệ chạy không tải của từng máy, sau đó kết hợp với áp suất đường ống tổng và tổng lưu lượng khí tiêu thụ để phân tích.

Phương hướng tối ưu khi tỷ lệ chạy không tải ở mức cao

• Kiểm tra xem giá trị cài đặt áp suất tải và xả có quá rộng hay không, nhằm tránh tình trạng xả tải diễn ra thường xuyên.
• Rà soát, phát hiện và xử lý các rò rỉ trên đường ống khí nén, tình trạng rò rỉ bên trong van hoặc việc xả khí tại các điểm sử dụng không hợp lý.
• Đánh giá chênh lệch giữa nhu cầu sử dụng khí trong giờ cao điểm và giờ thấp điểm, đồng thời điều chỉnh số lượng máy phát điện đang vận hành hoặc khung thời gian vận hành khi cần thiết.
• Kiểm tra xem thể tích chứa khí và chiến lược điều khiển áp suất có phù hợp với biến động tiêu thụ khí hay không.
• Đối với các kịch bản vận hành nhiều tổ máy, có thể xem xét áp dụng phương thức điều độ thống nhất hoặc chiến lược điều khiển nhóm nhằm giảm thiểu tình trạng một tổ máy chạy không tải trong thời gian dài.