Безмасляный или маслозаполненный компрессор: TCO за 10 лет

Сравниваем TCO безмасляного и маслозаполненного компрессора за 10 лет: электроэнергия, масло, сепараторы, фильтры, сервис и риск загрязнения продукции.

Как выбрать безмасляный или маслозаполненный компрессор с глубокой фильтрацией: что дешевле за 10 лет

Безмасляный компрессор или маслозаполненный компрессор с глубокой фильтрацией необходимо сравнивать не только по цене покупки. За 10 лет предприятие оплачивает электроэнергию, техническое обслуживание, масло, сепараторы, фильтрующие элементы, угольные ступени, удаление конденсата и возможные ремонты.

При этом для пищевого и фармацевтического производства появляется ещё один фактор — риск попадания масла в технологический процесс и стоимость возможного брака продукции. В этой статье рассчитаем TCO двух вариантов на 10 лет и покажем, в каких случаях более дорогой безмасляный компрессор действительно становится экономически выгоднее.

Что такое TCO компрессорной системы

TCO — Total Cost of Ownership, или полная стоимость владения оборудованием за выбранный период эксплуатации.

Ошибка при выборе компрессора заключается в сравнении только закупочной стоимости. Компрессор может стоить дешевле при покупке, но требовать больше расходных материалов или иметь дополнительные потери давления на системе фильтрации.

Другой компрессор может быть значительно дороже, но исключать необходимость удаления компрессорного масла из воздушного потока и уменьшать риск загрязнения продукции.

Для компрессорной станции TCO удобно рассчитывать по формуле:

TCO = покупка + электроэнергия + ТО + расходные материалы + подготовка воздуха + ремонты + утилизация + стоимость производственных рисков.

Последняя составляющая особенно важна для пищевых и фармацевтических предприятий.

Подробнее о базовом различии технологий можно прочитать в статье Kraftmachine «Безмасляные и маслозаполненные компрессоры: сравнительный анализ». Безмасляный или маслозаполненный компрессор — что выбрать

Как работает маслозаполненный компрессор с глубокой фильтрацией

В маслозаполненном винтовом компрессоре масло непосредственно участвует в процессе сжатия.

Оно выполняет несколько функций:

• смазывает винтовую пару;
• герметизирует рабочие зазоры;
• отводит тепло;
• смазывает подшипники.

После винтового блока основное количество масла отделяется в воздушно-масляном сепараторе, но небольшое остаточное количество может находиться в воздухе в виде аэрозоля или паров.

Поэтому при высоких требованиях к качеству воздуха после компрессора устанавливается несколько ступеней очистки.

Типовая схема может выглядеть так:

компрессор → сепаратор → осушитель → предварительный фильтр → коалесцентный фильтр → фильтр тонкой очистки → угольная ступень → потребитель.

Коалесцентные фильтры удаляют аэрозоли, а активированный уголь используется для удаления паров масла и запахов.

Различные типы магистральных фильтров представлены в каталоге Kraftmachine. Магистральные фильтры Kraftmachine

Как работает безмасляный винтовой компрессор

В безмасляном винтовом компрессоре масло не впрыскивается в камеру сжатия.

Роторы работают без непосредственного контакта, а их синхронизация обеспечивается конструкцией привода и зубчатыми передачами.

Важно понимать:

«безмасляный компрессор» не означает полное отсутствие масла во всей машине.

Смазочные материалы могут применяться в редукторе, подшипниках или других механических узлах, но они конструктивно отделены от воздушного тракта.

Главное преимущество заключается в том, что компрессорное масло не вводится непосредственно в поток сжатого воздуха.

Поэтому исключается основной внутренний источник масляного загрязнения.

Каталог безмасляного оборудования Kraftmachine представлен отдельно. Безмасляные винтовые компрессоры Kraftmachine

Почему безмасляный компрессор всё равно требует подготовки воздуха

Распространённая ошибка — считать, что после безмасляного компрессора фильтры и осушитель больше не нужны.

Безмасляная технология исключает попадание в воздух масла непосредственно из камеры сжатия.

Но компрессор всасывает обычный атмосферный воздух, содержащий:

• пыль;
• влагу;
• твёрдые частицы;
• технологические загрязнения;
• атмосферные углеводороды.

Поэтому требования по твёрдым частицам и влажности остаются.

Parker отдельно обращает внимание, что Class 0 не означает полного отсутствия всех загрязнений: необходимый предел должен быть установлен для конкретного загрязнителя, а частицы и вода по-прежнему требуют соответствующей подготовки воздуха.

То есть разница выглядит так:

маслозаполненная система:
нужно удалить влагу + частицы + масло;

безмасляная система:
нужно удалить влагу + частицы, но не требуется бороться с компрессорным маслом, попавшим в поток при сжатии.

Какие затраты учитывать за 10 лет

Для корректного сравнения необходимо учитывать минимум восемь групп расходов.

Первоначальная стоимость оборудования

Безмасляный компрессор обычно имеет более сложную конструкцию и стоит дороже сопоставимого маслозаполненного оборудования.

На сайте Kraftmachine представлены отдельные линейки обоих типов компрессоров. Например, безмасляные винтовые модели выпускаются в широком диапазоне мощностей, включая промышленное оборудование 110–132 кВт и выше.

Электроэнергия

За десять лет эксплуатации электроэнергия может стоить в несколько раз больше самого компрессора.

Поэтому сравнивать необходимо не только мощность двигателя, а фактическую:

удельную мощность, кВт/(м³/мин).

Подробнее принцип расчёта разобран в статье Kraftmachine. Как рассчитать стоимость 1 м³ сжатого воздуха

Компрессорное масло

Для маслозаполненного компрессора необходимо периодически заменять масло.

Затраты включают:

• само масло;
• работы по замене;
• масляный фильтр;
• обращение с отработанным маслом.

Воздушно-масляный сепаратор

Сепаратор является одним из основных расходных элементов маслозаполненного винтового компрессора.

По мере загрязнения его сопротивление увеличивается, поэтому старый сепаратор влияет не только на качество воздуха, но и на потребление электроэнергии.

Магистральные фильтры

При глубокой очистке применяется несколько последовательных ступеней.

Каждый фильтрующий элемент имеет:

• стоимость;
• установленный ресурс;
• перепад давления;
• стоимость замены.

Угольная очистка

Для удаления паров масла применяется адсорбционная очистка активированным углём.

Уголь имеет ограниченный ресурс и требует периодической замены.

Утилизация масляного конденсата

Конденсат после маслозаполненного компрессора содержит масло.

Поэтому необходимо предусматривать влагомаслоотделитель и соответствующее обращение с отходами.

Риск загрязнения продукции

Для обычного пневмоинструмента этот фактор может практически не иметь экономического значения.

Для производства лекарств или пищевой продукции стоимость загрязнения может значительно превышать стоимость всей компрессорной.

Основные характеристики двух вариантов

Что означает ISO 8573-1 Class 0 и Class 1

При сравнении двух технологий важно не смешивать понятия Class 0 и Class 1.

ISO 8573-1 классифицирует качество сжатого воздуха отдельно по:

• твёрдым частицам;
• воде;
• общему содержанию масла.

Для общего содержания масла Class 1 допускает определённый максимальный предел. Современная многоступенчатая фильтрация после маслозаполненного компрессора позволяет получать очень чистый воздух, если система правильно подобрана и обслуживается.

Class 0 является более строгим классом, но важно технически правильно указывать конкретный загрязнитель и согласованный предел: Class 0 сам по себе не означает математический «абсолютный ноль» всех возможных загрязнений.

Поэтому в техническом задании лучше писать не просто:

«Требуется Class 0».

А указывать отдельно требования:

частицы / вода / общее масло.

Это позволяет правильно подобрать всю систему подготовки воздуха.

Преимущества и недостатки маслозаполненного компрессора с глубокой фильтрацией

Плюсы

• ниже первоначальная стоимость компрессора;
• широкий выбор моделей;
• высокая энергоэффективность многих промышленных моделей;
• сравнительно простая конструкция винтового блока;
• доступность расходных материалов;
• подходит для большинства общепромышленных задач;
• при правильной фильтрации можно получить очень высокое качество воздуха.

Минусы

• требуется компрессорное масло;
• необходим масляный фильтр;
• требуется воздушно-масляный сепаратор;
• для глубокой очистки необходимо несколько фильтров;
• могут потребоваться угольные ступени;
• увеличиваются потери давления;
• требуется контроль состояния фильтров;
• образуется маслосодержащий конденсат;
• отказ фильтра или нарушение обслуживания повышает риск масляного загрязнения.

Преимущества и недостатки безмасляного компрессора

Плюсы

• масло не вводится в камеру сжатия;
• минимизируется риск загрязнения воздуха компрессорным маслом;
• не нужен сепаратор масла в воздушном тракте;
• меньше ступеней именно масляной очистки;
• нет потери давления на части маслоудаляющих фильтров;
• меньше масляного конденсата;
• особенно выгоден для процессов с высокой стоимостью загрязнения;
• упрощается управление рисками для критически чистого воздуха.

Минусы

• выше стоимость покупки;
• конструкция сложнее;
• капитальный ремонт может быть дороже;
• квалификация сервисного персонала особенно важна;
• безмасляная технология не отменяет осушитель и фильтрацию частиц;
• энергоэффективность необходимо сравнивать по конкретным моделям, а не по типу компрессора.

Как фильтры увеличивают энергопотребление маслозаполненной системы

Глубокая очистка не является энергетически бесплатной.

Каждый фильтр создаёт перепад давления.

Предположим, система очистки в рабочем состоянии суммарно создаёт:

0,3 бар.

Если технологическому процессу требуется 7 бар, компрессору приходится создавать примерно:

7,3 бар + остальные потери сети.

Для предварительного экономического расчёта можно использовать ориентир:

около 7% дополнительного энергопотребления на каждый дополнительный 1 бар давления.

Тогда 0,3 бар:

0,3 × 7% = 2,1%.

Для компрессора 110 кВт:

110 × 2,1% = 2,31 кВт.

За 8 000 часов:

2,31 × 8 000 = 18 480 кВт·ч.

При 8 руб./кВт·ч:

147 840 руб./год.

За 10 лет:

1 478 400 руб.

То есть даже чистые фильтры должны оцениваться не только по цене элементов, но и по их сопротивлению.

Расчёт TCO на 10 лет для компрессорной 110 кВт

Рассмотрим условное предприятие.

Обе системы должны обеспечивать одинаковый полезный расход воздуха и одинаковое давление у потребителя.

Исходные условия

• класс мощности — около 110 кВт;
• время работы — 8 000 ч/год;
• период расчёта — 10 лет;
• тариф электроэнергии — 8 руб./кВт·ч;
• рабочее давление — около 7–8 бар;
• режим — высокая средняя загрузка.

Чтобы не выдавать условные значения за прайс Kraftmachine, все цены оборудования и ТО в следующем примере приняты только для демонстрации метода TCO.

Перед инвестиционным решением их необходимо заменить реальными коммерческими предложениями.

Первоначальные вложения

Предположим два варианта.

Вариант А — маслозаполненная система

• компрессор;
• осушитель;
• несколько ступеней коалесцентной фильтрации;
• угольная ступень;
• система удаления масляного конденсата.

Условная стоимость:

5,2 млн руб.

Вариант Б — безмасляная система

• безмасляный винтовой компрессор;
• осушитель;
• фильтрация частиц и влаги.

Условная стоимость:

9,0 млн руб.

Первоначальная разница:

3,8 млн руб.

На этапе покупки маслозаполненная система выглядит значительно дешевле.

Но это только начало расчёта.

Электроэнергия за 10 лет

Для маслозаполненного компрессора примем базовую мощность:

110 кВт.

Добавим 2,1% из-за условных 0,3 бар сопротивления глубокой системы маслоудаления:

110 × 1,021 = 112,31 кВт.

Год:

112,31 × 8 000 × 8 = 7 187 840 руб.

За 10 лет:

71 878 400 руб.

Теперь предположим, что рассматриваемый безмасляный компрессор при той же полезной производительности имеет фактическую электрическую мощность на 5% выше базовых 110 кВт:

115,5 кВт.

Годовые затраты:

115,5 × 8 000 × 8 = 7 392 000 руб.

За 10 лет:

73 920 000 руб.

Разница:

2 041 600 руб. за 10 лет

в пользу маслозаполненной системы.

Но это именно условный сценарий.

Если конкретный безмасляный компрессор имеет такую же или меньшую удельную мощность, результат будет другим.

Поэтому при покупке обязательно сравнивать:

кВт/(м³/мин) при одинаковом давлении.

Стоимость масла, сепараторов и фильтров за 10 лет

Для расчётного примера примем следующие усреднённые бюджеты.

Маслозаполненный компрессор

Компрессорное ТО, включая:

• масло;
• масляные фильтры;
• воздушные фильтры;
• сепараторы;
• плановые сервисные работы.

Условно:

280 000 руб./год.

За десять лет:

2,8 млн руб.

Глубокая фильтрация

Замена:

• коалесцентных элементов;
• фильтров тонкой очистки;
• угольных элементов.

Условно:

180 000 руб./год.

За десять лет:

1,8 млн руб.

Масляный конденсат

Обслуживание влагомаслоотделителя и обращение с маслосодержащим конденсатом:

70 000 руб./год.

За десять лет:

700 000 руб.

Суммарно:

5,3 млн руб.

Стоимость обслуживания безмасляного компрессора

Отсутствие масла в камере сжатия не означает отсутствия сервисных расходов.

Необходимо обслуживать:

• воздушные фильтры;
• редуктор;
• подшипники;
• систему охлаждения;
• уплотнения;
• приводы;
• систему автоматики.

Для расчётного примера примем обслуживание компрессора:

350 000 руб./год.

За 10 лет:

3,5 млн руб.

Фильтрация частиц и влаги:

120 000 руб./год.

За 10 лет:

1,2 млн руб.

Общие плановые расходы:

4,7 млн руб.

Сравнение TCO за 10 лет

Сведём расчёт в одну таблицу.

* Значения являются условным расчётным примером, а не ценовым предложением Kraftmachine.

В рассматриваемом сценарии:

87,62 – 82,38 = 5,24 млн руб.

Маслозаполненная система получается дешевле примерно на 5,2 млн рублей за 10 лет, если вообще не учитывать стоимость риска загрязнения продукции.

Именно последняя оговорка полностью меняет расчёт для некоторых отраслей.

10 ЛЕТ TCO

Маслозаполненный + фильтрация
≈82,4 млн ₽

Безмасляный
≈87,6 млн ₽

Ниже мелко: «Расчётный пример. Без учёта стоимости риска загрязнения продукции».

Почему электроэнергия важнее цены компрессора

В рассмотренном примере стоимость электроэнергии составляет более 70 млн рублей за 10 лет.

Разница в первоначальной цене компрессоров составляет всего несколько миллионов.

Это хорошо показывает структуру TCO:

главный расход крупной компрессорной — не покупка оборудования, а его последующая эксплуатация.

Поэтому разница в удельной мощности всего на несколько процентов способна полностью компенсировать первоначальную разницу в стоимости оборудования.

Например, 5% от 110 кВт:

5,5 кВт.

За десять лет:

5,5 × 8 000 × 10 = 440 000 кВт·ч.

При тарифе 8 руб./кВт·ч:

3 520 000 руб.

Всего 5% разницы в потребляемой мощности = 3,52 млн рублей за 10 лет.

Поэтому нельзя утверждать:

«маслозаполненный всегда энергоэффективнее»

или:

«безмасляный всегда дешевле в эксплуатации».

Необходимо сравнивать конкретные машины.

Как риск загрязнения меняет весь TCO

Предыдущая таблица учитывает только прогнозируемые расходы.

Но на пищевом или фармацевтическом предприятии появляется дополнительная величина:

стоимость риска загрязнения продукта.

Упрощённо:

TCO с учётом риска = обычный TCO + ожидаемая стоимость последствий загрязнения.

В нашем примере преимущество маслозаполненной системы составляет:

5,24 млн руб. за 10 лет.

Следовательно, если предприятие оценивает дополнительный риск масляного загрязнения и его потенциальные последствия более чем в:

5,24 млн руб. за весь рассматриваемый период,

экономическое преимущество переходит к безмасляной технологии.

И здесь важно учитывать не только стоимость фильтра.

Последствия могут включать:

• брак партии продукции;
• повторное производство;
• лабораторный контроль;
• простой линии;
• очистку оборудования;
• санитарную обработку;
• расследование причины;
• нарушение требований внутреннего аудита;
• претензии заказчика;
• отзыв продукции.

Поэтому на критичном производстве TCO нельзя считать только по электроэнергии и расходникам.

Почему отказ одного фильтра особенно опасен

Маслозаполненная система может обеспечивать очень высокий уровень чистоты воздуха при исправной многоступенчатой фильтрации.

Но качество зависит сразу от нескольких элементов:

сепаратор → осушитель → коалесцентные фильтры → уголь → контроль.

Если один из элементов:

• повреждён;
• перегружен;
• неправильно установлен;
• не заменён вовремя;
• работает при слишком высокой температуре,

уровень масла после системы может измениться.

Atlas Copco отдельно указывает, что у маслозаполненного компрессора качество масла после многоступенчатой очистки зависит от исправности всех компонентов системы и их технического обслуживания.

У безмасляного компрессора источник компрессорного масла в воздушном тракте отсутствует изначально.

Именно снижение числа критических точек отказа является одним из его основных преимуществ.

Что дешевле для обычного промышленного производства

Рассмотрим металлообрабатывающий завод.

Сжатый воздух используется для:

• пневмоцилиндров;
• станков;
• пневмоинструмента;
• продувки оборудования;
• автоматизации.

Воздух не контактирует с лекарством или пищевым продуктом.

Небольшие следовые количества масла после правильно подобранной фильтрации не создают критического риска продукции.

В такой ситуации маслозаполненный компрессор обычно имеет сильное экономическое преимущество:

• ниже CAPEX;
• понятное обслуживание;
• широкий выбор моделей;
• высокая эффективность;
• минимальная стоимость риска загрязнения.

Для стандартного промышленного производства именно маслозаполненный винтовой компрессор с правильно подобранной системой подготовки воздуха чаще оказывается рациональнее по TCO.

Каталог представлен здесь. Маслозаполненные винтовые компрессоры Kraftmachine

Что дешевле для пищевого производства

На пищевом предприятии ответ зависит от того, где именно используется сжатый воздух.

Воздух не контактирует с продуктом

Например:

• пневмоцилиндры;
• привод клапанов;
• технический инструмент.

В этом случае маслозаполненная система с правильно рассчитанной подготовкой может быть экономически рациональной.

Воздух непосредственно контактирует с продуктом

Например:

• обдув продукта;
• пневмотранспорт ингредиентов;
• упаковка;
• формование;
• аэрация;
• очистка поверхностей, контактирующих с пищей.

Тогда стоимость потенциальной контаминации становится намного важнее первоначальной цены оборудования.

Для таких процессов безмасляная технология существенно уменьшает риск попадания компрессорного масла в продукт.

Для пищевой отрасли Class 0 по общему маслу используется в наиболее чувствительных процессах, но конкретные требования к качеству необходимо устанавливать по точке применения и оценке риска.

Подробнее требования к системе рассмотрены в отраслевой статье Kraftmachine. Компрессоры для пищевого производства

Что дешевле для фармацевтического производства

В фармацевтике экономика выглядит ещё жёстче.

Сжатый воздух может использоваться при:

• производстве таблеток;
• нанесении покрытий;
• смешивании;
• сушке;
• розливе;
• очистке упаковки;
• работе в чистых помещениях;
• непосредственном контакте с лекарственным продуктом.

Для процессов, где воздух непосредственно контактирует с продуктом, производители оборудования для фармацевтической отрасли рекомендуют Class 0 по маслу для снижения риска контаминации.

На таком предприятии дополнительные несколько миллионов рублей CAPEX нельзя сравнивать только с расходом масла и фильтров.

Нужно сравнивать их с:

стоимостью потенциально забракованной партии + простоем + риском нарушения требований качества.

Поэтому для критических фармацевтических процессов безмасляный компрессор часто является экономически более рациональным выбором даже при более высокой цене покупки.

Подробнее система подготовки воздуха для фармацевтических производств рассмотрена в статье Kraftmachine. Компрессоры и подготовка воздуха для фармацевтики

Сравнение для трёх типов производства

Фото 3 — после таблицы:
Три производственные зоны:

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ → ПИЩЕВОЕ ПРОИЗВОДСТВО → ФАРМАЦЕВТИКА

И визуальная шкала:

«Стоимость загрязнения продукции → возрастает».

Почему угольная ступень влияет на стоимость владения

Активированный уголь эффективно адсорбирует масляные пары и запахи.

Но уголь не является бессрочным.

Его ресурс зависит от:

• концентрации загрязнения;
• температуры воздуха;
• расхода;
• влажности;
• качества предварительной фильтрации.

После насыщения сорбента эффективность начинает снижаться.

Поэтому для ответственного производства необходимо учитывать не только стоимость первоначального угольного фильтра, но и:

стоимость замены сорбента × количество замен за 10 лет.

Также угольная ступень создаёт дополнительное сопротивление.

Поэтому отказ от необходимости удаления компрессорного масла уменьшает не только стоимость расходных элементов, но потенциально и энергетические потери системы.

Почему температура особенно важна для глубокой фильтрации

Масляные аэрозоли и пары ведут себя по-разному при изменении температуры.

Чем выше температура сжатого воздуха, тем сложнее удалять масляную паровую фазу.

Atlas Copco отмечает, что эффективность систем маслоудаления зависит от температуры воздуха и что при повышении температуры риск переноса масла через фильтрацию увеличивается.

Поэтому летом неправильно подобранная система может работать хуже, чем зимой.

Это ещё один аргумент не подбирать фильтры «впритык».

Необходимо учитывать:

• максимальный расход;
• максимальную температуру;
• фактическое давление;
• допустимый перепад;
• требуемое остаточное содержание масла.

Нужно ли устанавливать стерильный фильтр после безмасляного компрессора

Да, если этого требует технологический процесс.

Безмасляность и стерильность — разные показатели.

Компрессор без масла не гарантирует отсутствие:

• бактерий;
• микроорганизмов;
• частиц;
• влаги.

Поэтому в фармацевтике или пищевом производстве перед критической точкой использования может устанавливаться стерильный фильтр независимо от типа компрессора.

Это особенно важно учитывать в TCO.

Нельзя сравнивать:

маслозаполненный компрессор + полная система подготовки

с:

безмасляным компрессором вообще без подготовки.

Такое сравнение будет технически некорректным.

Как правильно считать TCO для своего предприятия

Для реального инвестиционного расчёта необходимо собрать данные по обоим вариантам.

1. Определить требуемый расход

Например:

20 м³/мин при 8 бар.

Сравниваются установки, которые реально дают одинаковый FAD.

2. Определить класс качества воздуха

Отдельно указать:

• твёрдые частицы;
• точку росы;
• масло.

3. Получить цену обеих систем

Считать необходимо не только компрессор.

Нужно сравнить:

компрессор + осушитель + фильтры + ресивер + конденсат + монтаж.

4. Получить фактическую потребляемую мощность

Не использовать только мощность на шильдике двигателя.

Нужна мощность установки при фактической рабочей точке.

5. Добавить перепады давления

Особенно для:

• фильтров;
• угольных адсорберов;
• осушителя;
• трубопровода.

6. Рассчитать расходники за 10 лет

Для маслозаполненного:

• масло;
• масляные фильтры;
• сепараторы;
• воздушные фильтры;
• фильтрация воздуха;
• активированный уголь.

Для безмасляного:

• фильтры компрессора;
• смазка механических узлов, если предусмотрена;
• сервис приводов;
• фильтрация частиц;
• осушка.

7. Добавить капитальный ремонт

Если за 10 лет ожидается капитальный ремонт, его стоимость необходимо обязательно включить.

8. Оценить стоимость риска

Для чувствительных производств необходимо определить:

какой максимальный ущерб может вызвать масляная контаминация?

Только после этого TCO становится действительно полным.

Пример точки окупаемости безмасляного компрессора

Вернёмся к нашему примеру.

Разница TCO без риска:

5,24 млн руб.

То есть маслозаполненная система дешевле.

Предположим, предприятие оценивает возможные последствия одного события загрязнения в:

10 млн руб.

Если за 10 лет ожидаемый риск такого события оценивается выше:

5,24 / 10 = 52,4%,

ожидаемая стоимость риска уже превышает первоначальную экономию.

Если ущерб одного события:

25 млн руб.,

порог составляет:

5,24 / 25 ≈ 21%.

Если ущерб:

50 млн руб.,

достаточно:

5,24 / 50 ≈ 10,5%.

Эти проценты не являются статистикой отказов компрессоров.

Это только пример того, как переводить производственный риск в экономический TCO.

На предприятиях с дорогой продукцией именно такой расчёт может полностью изменить решение.

Где применяется маслозаполненная система с глубокой фильтрацией

Такая схема рациональна для большинства производственных предприятий:

• металлообработка;
• машиностроение;
• производство автомобилей;
• деревообработка;
• сборочные производства;
• пневмоавтоматика;
• упаковочные линии без прямого контакта;
• станки ЧПУ;
• пневматический инструмент;
• общепромышленная продувка.

Она также может применяться на отдельных участках пищевых и фармацевтических предприятий, если требования конкретной точки использования допускают такое решение.

Где особенно оправдан безмасляный компрессор

Безмасляную технологию в первую очередь стоит рассматривать там, где даже небольшая вероятность попадания компрессорного масла недопустима.

Это:

• фармацевтическое производство;
• производство лекарственных препаратов;
• пищевые продукты с прямым контактом воздуха;
• напитки;
• производство электроники;
• химические процессы высокой чистоты;
• медицинский воздух;
• чистые помещения;
• технологический воздух для чувствительных продуктов.

В этих случаях компрессор выбирают не только по расходу электроэнергии, но и как элемент системы управления производственным риском.

Пример решения для обычного завода

Заводу требуется:

20 м³/мин, 8 бар.

Воздух используется для станков и автоматических линий.

Контакта с продукцией нет.

Даже если безмасляный компрессор технически способен выполнить задачу, экономически рациональнее сначала рассмотреть:

маслозаполненный компрессор + осушитель + фильтрация необходимого класса.

Сэкономленные первоначальные средства можно направить на:

• резервный компрессор;
• кольцевую пневмосеть;
• частотное регулирование;
• аудит утечек;
• автоматическое управление станцией.

В таком случае общая надёжность предприятия может вырасти сильнее, чем при покупке одного дорогостоящего безмасляного агрегата.

Пример решения для пищевого предприятия

Предприятие использует сжатый воздух в двух сетях.

Сеть №1

Пневмоприводы клапанов и машин.

Воздух с продуктом не контактирует.

Рационально рассматривать маслозаполненную систему.

Сеть №2

Обдув или пневмотранспорт пищевого продукта.

Воздух непосредственно контактирует с продукцией.

Для такой сети стоимость риска значительно выше.

Вместо снабжения всего завода дорогим воздухом одинакового класса можно рассмотреть:

разделение сетей и локальную подготовку воздуха под требования конкретного процесса.

Это иногда даёт более низкий общий TCO, чем универсальная компрессорная максимального класса чистоты.

Пример решения для фармацевтического производства

Предположим, компрессорная обслуживает:

• пневмоавтоматику;
• фасовочную линию;
• стерильные процессы;
• очистку упаковки.

Использовать один критерий качества для всех потребителей необязательно.

Но воздух, имеющий прямой контакт с лекарственным продуктом или первичной упаковкой, требует максимально строгого управления загрязнениями.

Для такой части производства безмасляный компрессор позволяет удалить из цепочки риска сам источник компрессорного масла.

При этом всё равно необходимо обеспечить:

• требуемую точку росы;
• фильтрацию частиц;
• стерильную фильтрацию при необходимости;
• контроль качества воздуха.

Поэтому безмасляный компрессор — не замена системе подготовки, а более безопасная исходная технология сжатия.

Как выбрать между безмасляным и маслозаполненным компрессором

Для обычного производственного воздуха главный критерий — экономическая эффективность.

Если масло не представляет риска для продукта, маслозаполненная технология чаще имеет более низкий TCO.

Для чувствительного производства необходимо задать другой вопрос:

«Сколько стоит не компрессор, а возможное загрязнение?»

Если потенциальный ущерб велик, более высокая закупочная цена безмасляной машины может оказаться небольшой страховой премией относительно стоимости всего производства.

Правильный выбор должен основываться на четырёх показателях:

качество воздуха + удельная мощность + TCO + риск процесса.

Заключение

Маслозаполненный компрессор с глубокой фильтрацией действительно может быть дешевле безмасляного оборудования за 10 лет эксплуатации, особенно для обычного промышленного предприятия. Он имеет меньшую первоначальную стоимость и при правильном подборе способен обеспечивать высокое качество сжатого воздуха.

Но для пищевого и особенно фармацевтического производства простой TCO без стоимости риска является неполным. Если воздух контактирует с продуктом, потенциальные расходы из-за контаминации могут многократно превысить разницу в стоимости компрессоров.

Поэтому ответ на вопрос «что дешевле за 10 лет?» выглядит так:

для обычной промышленности — чаще маслозаполненный компрессор;
для критически чистых процессов — необходимо считать безмасляную технологию вместе со стоимостью предотвращённого производственного риска.

Главное — сравнивать не две машины, а две полностью законченные системы сжатого воздуха при одинаковом расходе, давлении и требуемом классе качества.