汽车系统评估

系统概述

这个冲压工厂占地250万平方英尺，员工超过2000人。在评估期间，该工厂每天将大约1600吨钢材加工成汽车部件和部件，如车身部件。该工厂有许多大型冲压机，使用大量的工厂压缩空气。

冲压用的压缩空气和工厂的其他压缩空气应用，在装配区，是由四台大型空气压缩机产生的。然后以75 psig的压力供应给这些终端用户。这些空压机包括3000马力离心空压机、两台2500马力离心空压机、另一台2500马力离心空压机和一台800马力往复式空压机。压缩空气在动力室内通过三个压缩空气干燥和过滤系统进行处理。压缩空气然后通过主要空气总管分配到冲压新闻发布室和装配区。房间。

在改造之前，机器人使用高压压缩空气来制造用于处理各种冲压生产线上零件的真空文丘里杯。这些机器人配备了6台30马力的小型旋转螺杆卫星空气压缩机，运行速度为110 psig，并配有自己的在线压缩空气干燥器。

设置基线

一个由工厂管理人员、生产工程师和当地公用事业公司的技术人员组成的项目小组评估了工厂的压缩空气系统，并产生了一个系统层面的策略，以提高系统的效率和性能。研究小组发现，由于在分配系统和冲压机平衡缸以及其他终端应用中泄漏率高，压缩空气正在流失。此外，研究小组还确定，在一些机器人压力机生产线上，真空文丘里杯在70psig和110 psig的空气供应下，可以令人满意地工作。

为了减少系统泄漏造成的空气损失，团队决定实施全面的泄漏管理计划。此外，该团队决定寻找一种方法，从主头部为机器人提供空气，消除对高压卫星压缩机的需要。

项目实施

建立和实施该项目的泄漏管理组件花费了大约六个月的时间。首先，成立了泄漏检测/纠正小组。该小组发现并纠正了整个系统的压缩空气泄漏。冲压模具自动化阀门平衡缸上的填料和密封件是泄漏的主要来源，并进行了更换。

该团队注意到该系统使用了低效的流量测量孔板，并将其替换为低损耗的文丘里管和平均皮托管。这些装置效率更高，因为通过它们的压降更低。这是有可能降低压缩机排气压力设置显着，和平均主标题压力从75 psig到70 psig。该工厂的系统压力最初是87 psig，但在前6个月，由于在“姐妹”工厂进行的审计，系统压力逐渐降低。

通过调节压缩机设定值来降低压缩空气系统压力可以节省大量的能源。对于100 psig范围内的系统，一个很好的经验法则是，平均系统压力每下降2 psi，能耗就会减少1%。

这种变化不仅减少了生产压缩空气所需的能量，而且还减少了人为需求，这有助于降低压缩空气和能源消耗。人工需求被定义为由于系统在超出生产实际需求的压力下运行而导致的系统无调节使用所需的多余空气。当平均系统压力降低时，人工需求降低，导致对空气的需求减少。

回顾机器人的真空杯流量的设计特点，确定他们将在来自主集管的可用压力(约70 psig)下令人满意地工作。其中5个机器人已经有一条来自主总管的供应管道，与高压卫星压缩机的排放管道平行。这五架被重新配置以接收来自主总管的空气。

项目结果

泄漏管理程序和降低压降的措施使生产设施既减少了对压缩空气的需求，又降低了供应压力。结果，压缩空气供应的平均标准立方英尺每分钟(scfm)下降了18%，从25,000 scfm降至20,500 scfm。该工厂能够离线使用一台800马力的往复式压缩机(其容量的10%)，并且能够在更低的压力下更有效地运行其余的压缩机。该项目每年节省的总能源为790万千瓦时，并使该厂每年的能源成本降低了36万美元，降幅超过3.5%。由于取消了计划购买新的卫星压缩机的计划，节省了约40 000美元的费用。此外，由于减少了一台压缩机的运行，工厂能够在维护上花费更少的钱，并获得了备用压缩机的容量，减少了停机的机会。

经验教训

高压空气只能在绝对必要时使用。在这种情况下，对于产生操作机器人真空杯所需的真空所需的文丘里管的压力水平的假设导致了不必要的设备的购买和安装。如果这些机器人能有效地应用于高压环境，卫星压缩机将是一个有效的解决方案。相反，人们发现机器人可以在工厂正常压力水平下令人满意地工作。

另一个重要教训是，泄漏检测和纠正项目需要不断努力。空气泄漏不断发生，因此泄漏管理计划需要持续努力，对于保持任何压缩空气系统的效率、可靠性、稳定性和成本效益非常重要。

欲了解更多信息，请联系Bill Scales, Scales Industrial Technologies，电话:516-248-9096，www.scalesair.com。