气动输送能源评估可节省321,000美元
介绍
这家工厂位于美国东北部,估计每年在压缩空气系统的能源上花费890,205美元。以下推荐的项目将这些能源成本降低了321,000美元,相当于当前使用量的36%。这些估计数是根据混合电费0.118美元/千瓦时计算的。
完成推荐项目的估计成本总计为625500美元,简单的回收期为48个月。这并没有考虑到向这个项目提供高达250 000美元的能源奖励的实际可能性。由于文章篇幅的限制,只对选定的能效项目进行审查。
现有的压缩空气装置
该设备有两个主要的空气系统,工厂空气和装袋空气系统。全厂共有九台压缩机,为最终用户提供压缩空气。8台压缩机用于主要的工厂空气系统,1台压缩机用于Bagger系统和摄像机冷却。
工厂空气系统由八台单级、润滑的Sullair旋转螺杆压缩机组成。所有单位工作状况良好。2、3、4和7号机组为水冷式,6、8、9、10和11号机组为风冷式。工厂的主要空气系统有两个主要的压缩空气干燥机,一个Thompson Gordon型TG 2000冷冻干燥机和一个Sullair型SAR 1350无热干燥剂干燥机。两个单位都在按照自己的设计工作。TG 2000使用大约11.2 kW的非循环式装置,SAR 1350使用大约200 cfm的吹扫空气来再生湿塔。
Bagger系统采用Sullair 20-100H,在115 psig排放压力下产生409 scfm。这单位也在良好的工作秩序。该系统与主系统相连,以备停机或维修时使用。Bagger系统的部分干燥器使用CompAir型号AP 380无热干燥剂干燥器,用于湿塔的再生,消耗45 cfm。
空气压缩机位于两个房间。压缩机室#1具有单元2和3,墙外有7个连接到房间内的6“标题。压缩机室#2具有单元4,6,8,9,10,外部是压缩机11,进给装袋线和相机冷却。
压缩空气的主要终端用户
压缩空气的一个重要最终用户是第3行的袋装,操作大汽缸,用于用松散的材料填充袋子。并非所有用于袋装的空气都是干燥的,意思是饱和和油性压缩空气进入该过程。该系统还提供冠吹摄制相机冷却器,允许操作人员监控该过程。
将吹向冠状空气调节至40至60psig,从主要植物空气系统中喂养。根据植物人员,每个冠吹使用280至340 CFM,共有九个生产线。每个冠部还有七个雾化器吹在第1和2线,使用45至70 CFM,每个25至45 psig。
另一个主要用户是原料运输系统,根据工厂人员的要求,每次运输需要700至800 cfm,最长可达6分钟。这个系统被调节到45 psig从主要的工厂空气系统。工厂人员感兴趣的是将冠吹和输送空气系统的空气从主要的工厂空气系统中分离出来。在本报告中,我们将确定为这两个高使用需求运行专用低压系统的成本节约。
图1所示。当前压缩空气系统-压缩机1号室
建立能量基线
压缩空气生产的工厂每年的电力成本是878628美元。如果将操作诸如烘干机等辅助设备的电费11,577美元包括在内,则操作空气系统的总电费为每年890 205美元。这些估计数是根据混合电费0.118美元/千瓦时计算的。
系统评估的重点是减少空气流量的机会,安装一个单独的、专用的低压空气系统来供应顶吹空气,并从工厂的主要空气系统供应Bagger。
*基于每千瓦时0.118美元的混合电价,8,760小时/年。
空气流量减少项目
系统评估显示,减少空气流量的项目总数为750 cfm。该项目包括用零损失凝结水排水管(36 cfm)替换定时排水管,用文丘里喷嘴(370 cfm)替换开启吹气,修复已确认的漏气(106 cfm),用冷冻空气干燥器(247 cfm)替换无热干燥剂空气干燥器。由于文章空间的限制,我们将只展示文丘里喷嘴项目的细节。
我们用Penturi喷嘴取代了高压空气吹除,如下所示。It’s a “best practice” to use Venturi air amplifier nozzles whenever and wherever possible – properly selected and applied for needed thrust and volume, this will usually reduce blow-off air at least 50%, freeing up more air flow for other more valuable applications.
吹除货 | 98. |
估计目前使用的高压空气 | 590 cfm |
估计安装文丘里喷嘴后使用的高压空气 | 220 cfm |
空气减量值 | $ 215.18 / CFM YR |
通过安装Venturi喷嘴来减少吹气的总电能成本恢复 | 79618美元/年 |
喷嘴及安装费用(每个喷嘴$35 +每个安装$65) | 10000美元 |
*估计无法看到内部查看喷嘴。
注意:有几个护卫舰空军5位吹枪,位于工厂。这些吹枪在90 psig下使用185碳水化物。
鼓风系统
在这个制造过程中,大量100psi的压缩空气被调节到顶冠吹气系统应用的40psi。这是一个节约的机会。一般来说,让我们看看在不同压力下(基于0.05千瓦时、8760小时/年和0.93 ME)生产1,000 cfm压缩空气的相对电能成本是多少。
根据植物人员,每个吹塑冠使用280至340 SCFM。空中电量计算310的平均310,六冠 - 随着我们的网站访问期间的运行等于1,860 SCFM。在第2行中运行的四个雾化器的额外57个SCFM平均水平,对于第1行运行的三个雾化器的需求,为60个SCFM,总共288个SCFM,雾化器将是2,148的总低压需求平均值SCFM。从当前的工厂系统需求中减去了这种需求,并将加油机系统添加到其中,从干燥机吹扫中减去45个SCFM,在植物空气系统上留下1,794 SCFM。
系统评估建议安装一台600马力,2级,水冷,低压离心,以供应具有40个Psig空气的皇冠吹风系统。离心机将配备入口导向叶片,以便有效折断。该装置在60 psig下生产3,350个PSIG和3,150个SCFM。该工厂可以使用当前100个PSI系统作为紧急备用。向吹塑冠的管道必须被修改,以便在40psig下携带空气需求,从压缩机到冠部几乎没有压力损失。
当前系统的年运行小时数 | 8,760小时 |
空气减少后电流系统的年能成本,并将扶手系统与植物空气系统相结合 | $ 680,161 / yr |
拟议系统的年度能源费用 | 591265美元/年 |
每年节约能源 | 88896美元/年 |
估计新设备/改装的设备成本 | 200000美元 |
估计安装成本 | 150000美元 |
估计总项目成本 | 350,000美元 |
气力输送的应用程序
目前的应用是采用工厂主空气系统为原料提供输送空气。有三种不同的输送方式:混合料、玻璃粉和辅料。根据工厂人员的说法,运输系统每次运输混合材料需要消耗700到800 scfm,大约6分钟,运行时间约为60%。这相当于系统的平均需求为480 scfm。玻璃粉输送每天运行2 - 3小时,而次要成分的运行时间与混合材料相同。
配置和运输需求如下:
最坏情况下产品的堆积密度 | 1.20吨/立方米 |
跑步长度150英尺 | 150英尺 |
数量的肘部 | 5 x 90°弯头...袖手肘,短半径 |
管道尺寸 | 4" #80黑色烟斗 |
传达率 | 400 - 600磅。每分钟 |
运输系统对主要植物空气系统具有非常有害的影响,当它操作它将植物系统的气压施加到不可接受的水平。植物空气在运输系统进料中从植物压力下调到45 psig。
该系统是为密相输送而建立的,多年来已转化为稀相。在一个最大压力为15 PSI的典型稀相系统中,在14 PSI下运行不允许有任何空间来考虑压力峰值或其他可能的破坏情况。大多数系统在不高于12psi的情况下运行,允许3psi来应对峰值和其他不可预见的问题。
理想情况下,最好将系统更改为6“行,然后可以完成以下工作:
在6英寸的管道中400ppm =大约1135 CFM在6.9 PSI
500ppm在6英寸的管道中=大约1140 CFM在8.2 PSI
600 ppm在6英寸线= 9.5 psi的大约1150 cfm
尽管如此,我们建议用专用的低压(50psi)压缩机将系统返回密集相位,以更换现在使用的高压植物空气。我们建议安装150马力无油旋转螺杆压缩机,以提供800 SCFM峰值流动,以适当地操作运输系统
结论
该系统评估案例研究有趣的是,许多植物使用100psi压缩空气,并将其调节下降,以便在15至40 psi范围内的应用。特别是展开稀释或密集相输送系统的植物需要良好地看看供应侧压缩空气系统的能量效率。通过确定这个机会,这种工厂能够在年度节能中实现321,000美元。
阅读更多系统评估文章,访问www.ghtac.com/system-assessments。