帽子公司。审计关闭100马力的空气压缩机
压缩空气性能专家(CAPS Inc.)是一家位于加拿大阿尔伯塔省卡尔加里的压缩空气咨询公司。在最近的压缩空气项目中，该公司将一个200马力的多压缩机系统减少到一个100马力的变速驱动器(VSD)空压机，利用75马力的压缩机能量(千瓦时)，每年节省能源7万美元。
在这个特殊的项目中，客户是一个拥有卡尔加里工厂的全球性组织，为加拿大各地的大型零售商生产冷冻食品。该工厂的管理层联系了CAPS公司，对其压缩空气系统进行了压缩空气性能评估(CAPE)。
全面的现场斗篷进行了全面，然后进行了详细的最终报告。关于报告的调查结果的深入讨论，包括绩效数据，分析表，图形和图纸。该报告提供了建议和初始资本设备预算估计。与该设施的年度运营成本相比，它还估计了压缩空气系统内的年度节能（KWH）的机会。从这一点来看，该设施获得了资本设备和项目资金批准，启动了一个非常成功的项目。
参与这个项目的设施管理是机载和支持的。在他们的坚定支持下，迄今为止的最终成果远远超过了最初提供的基线估计，同时正在继续寻求和实现更多的节能机会。
现有的压缩空气系统
最初的系统包括三个独立的，风冷的，油浸封闭旋转螺杆式空气压缩机与双制冷空气干燥器和有限的在线空气过滤单元的干燥器尾部。接下来是一个单独的200加仑远程空气接收器，位于工厂的主要4英寸空气集管(环路)系统前。生产地面副管道系统通常尺寸过小，线性服务距离过长，还存在其他相关问题，如Delta P服务连接高，单个生产设备的空气管理设备。
压缩空气系统在24/7的基础上运行，其中三个空气压缩机中的两个连续运行，而其中一个空气压缩机（75 HP）几乎不断地耗尽。空气压缩机配置包括100-HP VSD，75-HP和25-HP（罐安装）旋转螺杆压缩机，它们共同总计200 HP连接。
图1:100马力VSD空压机与75马力机器。
操作模式和操作压力设定点的调整方式是这样的，三个压缩机中的两个将持续运行，其余75马力压缩机将自动停止/启动通过一个系统低空气压力设定点。然而，由于生产现场频繁发生需求事件(激增)，这种自动停止/启动功能通常被手动覆盖，以保持4英寸空气头的最终排放空气压力为116 psig。
能源成本高，空气供应不稳定，空气质量问题
这三台空压机每年消耗超过996,000 kWh的能源，成本超过88,000.00美元/年，不包括双制冷干燥机的能源消耗。常规的日常性能问题包括频繁的低气压警报事件，频繁的需求激增事件，以及工厂管道系统和生产设备下游的大量石油/凝析油污染。其他一般问题还包括公用事业/压缩机房间的季节性高环境温度，以及单个空压机的高运行温度条件。因此，正常的操作做法是运行所有三个空压机。最后，除了低气压报警装置外，现有系统没有可靠的压缩空气系统性能验证能力。
在广泛的现场期间，CAPS Inc.完成了CAPE，包括调查，测试，测量和数据分析。包括这些调查程序，但不限于以下内容：
- 在关键位置安装准确的测量/数据记录系统，实时记录下游压缩空气需求(cfm)、压缩空气压力/温度、压缩机室环境温度和相对湿度。
- 在每台空压机的电气线路一侧安装单独的功率仪表/记录器，确保所有的需求和功率测量包括空气端/排气冷却三相驱动电机。
- 每台空压机的排气口采用高精度多孔流量测量装置。
建立全面的基线
CAPS公司的初步分析测试和测量了每个压缩机的acfm输出能力，基准为100 psig，站点海拔和温度相同。同时，在这些单独的容量测试中，记录了每个压缩机的三相电压、电流、功率因数和单独的三相需求(kW)的性能数据。在每一个全负荷性能测试期间(acfm在100 psig)， CAPS公司还在调制条件下进行了进一步的测试，不同的acfm/psig需求和不同的环境进口压缩空气和冷却空气温度。
在那个时期(夏季)，几乎在每个可用的操作变量上都获得了非常准确的单个压缩机性能概况，广泛的调查、观察和整体系统性能概况开始于所有关键领域的同时数据测量和记录，包括整个下游压缩空气系统。这段漫长的时间还包括生产设备的第一手轮班观察，以及其他需要进一步测试的项目。
完成全面的CAPE和最终报告分析说明了以下技术资料:
现有的三个压缩机共同提供801.2 ACFM，100 psig满负载。这是70°F的基线放电空气温度，需求量为172千瓦，等于226.3 HP。通常，100-HP压缩机将以100psig满负载提供530.8 acfm，以70°F基线排放空气温度运行，需求为116.3千瓦的需求（151.6 HP）。剩余的75-HP压缩机以100psig满负荷提供270.4 acfm，70°F基线放电空气温度和55.7千瓦的需求（74.7 HP）。
需要注意的是，100马力的VSD和75马力的压缩机都有一个3马力的冷却排气风扇驱动电机，而25马力的压缩机有一个直接驱动配置。
辅助空气需求问题，压力激增和空气泄漏
CAPS Inc.定义辅助空气需求，如下所示：“压缩空气量/需求（ACFM）与制造产品/服务没有直接相关，但用于克服生产过程，功能或设备设计缺陷。”辅助ACFM需求性能测试到四个单独的辅助设备/系统验证了84.2至116.5 ACFM持续需求的范围。六个额外的个人辅助设备/系统集体测试并测量了189.1至266.9 ACFM间歇性需求范围，这些需求范围取决于所使用的辅助设备/系统的数量。卫生空气需求量将根据完成期限而波动，并且通常等于84.6 acfm或更大。
平均每周空气需求量为100psig 438.2 acfm。还有频繁的浪涌活动，平均650 acfm - 记录了700个ACFM最大峰值。浪涌导致75汞空气压缩机在所有需求期间都上网并协助。周末期间有部分生产和非生产时间，包括间歇性卫生空气需求从150到275澳联网。进一步的测试证实，该系统的空气泄漏相当于155.5至175.4帧，包括生产设备，空气管路，配件，阀门，管道，软管，空气控制和治疗装置以及其他未指明的泄漏。
是什么导致了辅助需求?
在审查上述漏风和辅助acfm需求值时，必须指出重要的澄清，以充分了解整体压缩空气需求(kW)和能耗(kWh)的相关因素。压缩空气泄漏acfm确实是一个精确的测试和测量值，从设施的压缩空气需求剖面。辅助压缩空气acfm值反映了辅助需求acfm潜力的高低。潜在需求的例子包括两条生产线有一个吹棒，和双吹枪被用来吹掉碎片从产品托盘。吹塑棒在生产过程中使用了61.6 acfm，而吹塑枪的应用将使用90到120 acfm，这取决于使用的枪的数量。其他的例子包括一个需要过滤器清洗周期运行的除尘系统，它每20秒(24/7)消耗19.9 acfm。电控箱冷却枪也增加了辅助需求，共4台，2台持续需求23.2 acfm，所有4台冷却枪持续需求55.5 acfm。
压缩机房间的改变提高了能源效率
以下简要概述了该基金迄今所提供的一些机会和采取的具体行动。
对压缩机室空气系统作了以下改进:
- 安装双1060加仑立式空气接收器(湿空气接收器双)(图2)。
- 安装适当尺寸的在线空气过滤组件。
- 安装一个单独的，适当大小的冷冻空气干燥机(图3)。
- 在管道中安装压缩空气流量调节阀(图4)。
- 在整个压缩机室内安装了新的63毫米管道（图2,3）。
- 使用无空气损失和定时螺线管凝结物自动排水。
- 安装了SCFM流量和数据记录系统。
图2:双1060加仑垂直空气接收器与铝管道。
图3:冷冻干燥机连接到铝管道。
图4:压缩空气流量调节器。
为了解决压缩机的工作温度和压缩机室环境温度，实施了以下项目：
- 升级和改进了100 + 75-HP压缩机的新鲜空气入口/热空气排气管系统。设施信封不需要任何额外的加热能力。
- 在100和75马力压缩机上安装了独立的新风进口/热排气/暖风混合百叶，带有开启/关闭和/或调节操作的电动执行器，确保±513,000 btu /hour排出室外，并消除11.4万btu /hour(断开25马力压缩机)。
对压缩机作了以下改动:
- 关闭并断开罐安装的25-HP压缩机。
- 为75-HP空气压缩机提供服务，安装和改装（根据需要）新的控制设备，采用操作模式“自动启动/停止”和操作压力设定点调整。
- 为100-HP VSD提供服务和调整的操作模式/压力设定点。
系统范围的改进有助于减少和控制压力
其他全系统的努力已经开始减少和消除辅助压缩空气的需求。一些例子包括重新设计和安装新的压缩空气产品托盘碎片吹除喷嘴系统。这两个新系统的最终空气消耗总量是28个，减少了62个到92个。额外的减少包括关闭超过35 acfm的三个电柜冷却枪，以及在不需要的情况下将除尘器过滤器的清洗周期最小化，减少19.9 acfm。
此外，以下系统升级也为项目的成功做出了贡献:
- 在制冷干燥机尾部安装一个新的流量控制器，在主4英寸设备空气总管之前，通过63毫米铝管道贯穿压缩机室，连接到现有的主4英寸设备空气总管环路。
- 安装CDI流量计，LED显示和USB可编程数据记录设备。
- 一项减少空气泄漏的计划已经启动，到目前为止已经减少了大约75个acfm。
- 在一些关键位置，现有的40根尺寸过小的管线将根据需要升级为63毫米、40毫米和25毫米的铝管线。
- 利用和将原始的200加仑空气接收器置于除尘系统。
- 安装了新的远程120加仑垂直空气接收器，用于双产品包装线。
- 安装额外的高流量/低台达P使用点压缩空气过滤组件。
- 改进/重新配置了几个使用点压缩空气控制系统。manbetx客户端12-5下载
- 更换、升级和改进了一些生产区域，这些区域现有的服务管线尺寸过小或老化，使用了更大直径的油管和管件。
上述升级，改造和维修导致空气泄漏和辅助需求显着降低，同时减少关键位置的操作压力。此外，已经消除了具有高ΔP问题的许多区域。最后，在非生产期间，在非生产期间的压缩空气需求显着降低，并且系统在105psig的主要植物空气标题压力下舒适地操作。
使投资回报有形
根据CAPE最初报告时0.08美元/千瓦时的计算，估计该设施每年的能源减少超过66.7万千瓦小时，在运营中节省的能源估计为5.4万美元至6.1万美元。
在7个月的时间里，压缩机室项目完成了，几个工厂生产车间项目也在进行中。后来的项目集中在生产车间的几个使用点，与最初的估计相比，正能源节约继续显著增加。CAPS公司与设备管理人员合作，继续完成了工厂生产车间项目，压缩空气系统的年节能潜力可能超过70,000美元。
我要再次强调具有高度积极性的管理和人员的重要性，就像这个设施一样。压缩空气系统每年节省能源的机会非常大，也可以显著减少停机时间，显著提高产量。对于资本设备和新的压缩空气管道供应/安装，该设施和CAPS公司与中央空气设备公司(卡尔加里，AB加拿大)合作。他们的参与对项目的成功也是至关重要的。
欲了解更多信息，请联系唐戴克，Caps Inc.的总裁或访问www.compressedairperformancespecialists.ca。
阅读更多关于系统评估,请访问www.ghtac.com/system-assessments。
