Tại các quốc gia công nghiệp hóa, khoảng 10% tổng lượng điện tiêu thụ trong ngành công nghiệp được sử dụng để sản xuất khí nén. Riêng tại Đức, con số này lên tới 14%. Rò rỉ khí nén là nguyên nhân chính dẫn đến thất thoát năng lượng. Phần lớn hệ thống khí nén hiện nay có mức thất thoát từ 20% đến 40%, và trong những hệ thống kém hiệu quả, tỷ lệ này có thể vượt quá 60%.
Loại bỏ rò rỉ khí nén là phương pháp hiệu quả nhất để giảm tiêu thụ điện năng. Các điểm rò rỉ thường gây thất thoát khí liên tục 24/7 trong suốt cả năm (8760 giờ/năm), khiến máy nén khí hoạt động nhiều hơn, dẫn đến tăng tần suất bảo trì và chi phí vận hành. Do đó, việc phát hiện và khắc phục rò rỉ khí nén thường xuyên là điều cần thiết.
Dòng thiết bị LD của CS Instruments cung cấp giải pháp toàn diện để phát hiện rò rỉ, đo lường lượng khí thất thoát và quy đổi cụ thể thành chi phí năng lượng bị lãng phí.
Trường hợp thực tế 1: Tiềm năng tiết kiệm tại một công ty dược phẩm
Tại một công ty dược phẩm, tỷ lệ rò rỉ khí nén cao kết hợp với thiết kế hệ thống không tối ưu (bao gồm máy nén và bình chứa khí) đã gây ra lãng phí năng lượng đáng kể, làm tăng phát thải CO₂ và giảm hiệu quả sản xuất.
Bằng cách sử dụng cảm biến đo lưu lượng khí nén, doanh nghiệp có thể xác định nhu cầu khí thực tế theo từng tuần và điều chỉnh cấu hình hệ thống để hoạt động hiệu quả hơn.
Trong nghiên cứu thực tế tại một nhà máy dược phẩm ở Nam Phi, dữ liệu đo lưu lượng khí nén sau bình chứa trong khoảng 10 ngày cho thấy:
- Đường cong màu xanh biểu thị lưu lượng đo thực tế (trung bình trượt).
- Đường cong màu đỏ biểu thị lưu lượng sau khi mô phỏng loại bỏ rò rỉ.
Trong khoảng thời gian máy không hoạt động, lưu lượng khí vẫn duy trì ở mức cao do rò rỉ và các đầu phun không được đóng. Việc xử lý rò rỉ làm giảm rõ rệt lưu lượng khí thất thoát và chi phí năng lượng.
Thông số đo lường và tiềm năng cải thiện:
| Thông số | Trước khi khắc phục | Sau khi khắc phục | Mức cải thiện |
|---|---|---|---|
| Lưu lượng trung bình [m³/h] | 500 | 250 | 250 |
| Lưu lượng không sản xuất [m³/h] | 316 | 66 | 250 |
| Tỷ lệ rò rỉ [%] | 63,2% | 26,4% | 36,8% |
| Chi phí điện năng bị lãng phí [€/năm] | 75.840 € | 15.840 € | 60.000 € |
| Lượng phát thải CO₂ [tấn/năm] | 127,41 | 26,61 | 100,8 |
Trường hợp thực tế 2: Khả năng tiết kiệm khí nén tại một nhà máy sản xuất bánh
Một tiệm bánh hoạt động trong hai khu xưởng, trong đó xưởng số 1 (thiết bị cũ) đang tạm ngưng. Việc đo lưu lượng khí nén bằng cảm biến VA 500 đặt sau bình chứa cho thấy lưu lượng khí tiêu thụ rất lớn vào buổi sáng, mặc dù không có hoạt động sản xuất.
Sau khi đóng các van bi cung cấp khí cho xưởng 1, lưu lượng khí giảm rõ rệt, cho thấy phần lớn rò rỉ xảy ra ở khu vực máy móc không hoạt động.
So sánh trước và sau khi đóng van:
| Trạng thái | Lưu lượng khí [m³/h] |
|---|---|
| Trước khi đóng van | 150 |
| Sau khi đóng van | 40 |
Khi xưởng 1 hoạt động trở lại, nếu không xử lý rò rỉ, khí nén sẽ tiếp tục thất thoát nghiêm trọng.
Quy trình đề xuất để giảm thiểu rò rỉ khí nén lâu dài
Việc kiểm tra và khắc phục rò rỉ khí nén nên được thực hiện theo chu kỳ định kỳ. Kinh nghiệm cho thấy, việc sửa rò rỉ một lần duy nhất không đủ để duy trì hiệu quả lâu dài, vì các điểm rò rỉ mới sẽ phát sinh theo thời gian.
Mục tiêu nên là duy trì tỷ lệ rò rỉ khí nén ở mức 5–10% trong dài hạn.
Khuyến nghị kỹ thuật:
- Sử dụng cảm biến đo lưu lượng như VA 500 tại tuyến chính ngay sau bình chứa khí nén.
- Thời gian đo nên kéo dài ít nhất 7 ngày liên tục để thu thập dữ liệu tiêu biểu.
- Sau khi khắc phục rò rỉ, cần so sánh lại lưu lượng tiêu thụ khi hệ thống ngừng hoạt động để đánh giá hiệu quả.
Các thiết bị khuyến nghị từ FIL Việt Nam
Máy ảnh siêu âm UltraCam LD 500/510
- Phát hiện rò rỉ bằng công nghệ siêu âm với 30 micro MEMS.
- Hiển thị trực quan vị trí rò rỉ ngay trên màn hình tích hợp.
- Biến sóng siêu âm không nghe được thành âm thanh nghe được.
Thiết bị phát hiện rò rỉ LD 500 có tích hợp camera
- Tính toán lưu lượng rò rỉ theo đơn vị lít/phút và chi phí tính bằng euro.
- Hỗ trợ lập báo cáo tuân thủ theo tiêu chuẩn ISO 50001.
Cảm biến đo lưu lượng VA 500
- Dùng cho khí nén và khí công nghiệp.
- Ngõ ra: RS 485 Modbus RTU, 4–20 mA và tín hiệu xung.
- Phù hợp lắp đặt trong hệ thống chính.
Đồng hồ đo lưu lượng VA 520
- Có đoạn đo tích hợp sẵn, dễ lắp đặt.
- Điện tử số thế hệ mới, cải thiện độ chính xác.
- Dùng cho khí nén và các loại khí kỹ thuật khác.
Cảm biến lưu lượng dạng inline VA 525
- Thiết bị nhỏ gọn, dễ lắp cho từng nhánh tiêu thụ.
- Phù hợp cho hệ thống giám sát năng lượng với nhiều điểm sử dụng khí.
Liên hệ FIL Việt Nam để tư vấn và triển khai
FIL Việt Nam là đại diện phân phối chính hãng thiết bị đo lường và giám sát khí nén CS Instruments tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp giải pháp toàn diện giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí điện năng, cải thiện hiệu suất vận hành và đạt chứng nhận ISO 50001.
Liên hệ ngay để được tư vấn và báo giá chi tiết.
