CAPS Inc.审计在空气压缩机中关闭100杆

压缩空气绩效专家（CAPS Inc.）是一款位于阿尔伯塔省卡尔加里的压缩空气咨询。在其最新的压缩空气项目中，该公司将200-HP，多压缩机系统降低到单一，100 HP可变速度驱动器（VSD）空气压缩机，利用75 HP的压缩机能量（KWH），导致70,000美元年度节能。

在这个特定的项目中，客户是一个全球组织，具有卡尔加里设施，为整个加拿大各种大型零售商生产冷冻食品。该设施的管理层联系了CAPS Inc.为其压缩空气系统进行压缩空气绩效评估（CAPE）。

进行了全面的现场评估，随后提交了详细的最后报告。随后就报告的调查结果进行了深入讨论，其中包括业绩数据、分析表、图表和图纸。该报告提供了建议和初步的资本设备概算。与现有的年运营成本相比，该公司还估算了压缩空气系统每年节省能源(千瓦时)的机会。从此，该设施获得了资本设备和项目资金的批准，启动了一个非常成功的项目。

该项目涉及的设施管理是船上和支持。凭借其坚定的支持，迄今的最终结果远远超过了最初提供的基线估计，而能够不断追求和实现更大的节能机会。

现有的压缩空气系统

原始系统由三个单独的风冷，油淹水封闭的旋转螺杆空压机，带有双制冷空气干燥器，以及干燥器的有限内空气过滤单元。接下来是一个单数200加仑的远程空气接收器，位于工厂的主要4英寸空气头（环）系统前面。生产楼层子管道系统通常是低尺寸的和/或具有较长的线性服务距离，其中具有额外的相关问题，例如用于各个生产设备的高ΔP服务连接和空气管理装置。

压缩空气系统全天候运行，三个空压机中有两个在连续运行，而一个空压机(75马力)几乎在连续运行。空压机由一台100马力的VSD、一台75马力的VSD和一台25马力的(罐式)旋转螺杆压缩机组成，它们总共连接了200马力。

图1：100 HP VSD空压机以及75-HP机器。

以这样的方式调整操作模式和操作压力设定点，即三个压缩机中的两个将不断运行，并且剩余的75-HP压缩机将根据需要通过系统低空气压力设定点自动停止/启动。然而，通常手动覆盖该自动停止/启动能力，以保持116 psig的最终排放气压到4英寸空气头，这是由于生产地板上的频繁需求事件（浪涌）所必需的。

高能源成本，空气供应不一致，空气质量问题

三个空气压缩机每年每年消耗超过996,000千瓦时的能源，超过88,000.00美元/年，不包括归因于双冷藏干燥器的能源消耗。一般日常性能问题包括频繁的报警触发低空气压力事件，频繁需求浪涌活动，以及植物管道系统和生产设备下游的大量油/冷凝水污染。额外的一般问题包括公用设施/压缩机室内的季节性高环境温度，以及各个空气压缩机的高工作温度条件。因此，正常的运行实践是运行所有三个空气压缩机。最后，在现有系统中没有不包括低空气压力报警装置的可靠压缩空气系统性能验证能力。

在广泛的现场期间，CAPS公司完成了CAPE，包括调查、测试、测量和数据分析。这些调查程序包括但不限于下列各项:

• 在战略位置安装精确的计量/数据测井系统，该系统同时记录下游压缩空气需求（CFM），压缩空气压力/温度和压缩机室环境温度和相对湿度 - 所有时间都是实时的。
• 将各个功率计/记录器安装到每个空气压缩机的电线侧，确保所有需求和功率测量包括空气端口/排气冷却3相驱动电动机。
• 利用用于每个空气压缩机的包装排放空气口的高精度，多孔流量测量（ACFM）器件。

建立一个全面的基线

CAPS Inc.初始分析测试并在100psig的基线下测量每个压缩机的ACFM输出容量，站点高度和温度相同。同时，在这些单独的容量测试期间，执行3相电压，电流，功率因数和单个3相需求（KW）的性能数据记录到每个压缩机。在这些全负载性能测试期间（100psig的ACFM）中，CAPS Inc。在调节条件下也进行了进一步的测试，改变ACFM / PSIG要求和环境入口压缩空气和冷却空气的不同温度。

在此时间段（夏季）的几乎每个运营变量的几乎每个操作变量中获得了非常精确的单独压缩机性能配置文件，广泛的调查，观察和整体系统性能分析开始于所有关键区域的同时数据测量和测井，包括整个下游压缩空气系统。该冗长的时期还包括生产设备的第一手换档周期观察，以及所需的其他物品。

完整的CAPE和最终报告分析的完成说明了以下技术信息：

现有的3台压缩机在100 psig满载时共提供801.2 acfm。这是在70°F的基准排放空气温度下，需求线侧为172 kW，相当于226.3 hp。通常情况下，100和25马力的压缩机在100 psig的满载情况下可以提供530.8 acfm，在70°F的基准排放空气温度下运行，需求116.3 kW (151.6 hp)。剩余的75马力压缩机在100 psig满载时提供270.4 acfm，基准排气温度为70°F，需求为55.7 kW (74.7 hp)。

值得注意的是，100-HP VSD和75-HP压缩机各自具有3-HP冷却排气扇驱动电机，而25-HP压缩机具有直接驱动配置。

辅助空气需求问题，压力涌动和空气泄漏

CAPS公司对辅助空气需求的定义如下:“压缩空气量/需求(acfm)，与生产产品/服务没有直接关系，但用于克服生产过程、功能或设备设计缺陷。”对四个独立辅助设备/系统进行的辅助acfm需求性能测试，验证了恒定需求范围为84.2至116.5 acfm。另外六个单独的辅助设备/系统进行了集体测试，并测量了189.1到266.9 acfm的间歇需求范围，该范围取决于正在使用的辅助设备/系统的数量。卫生空气需求量将随完工时间而波动，通常相当于84.6 acfm或更高。

每周平均空气需求为438.2 acfm，每100 psig。同时也有频繁的浪涌事件，平均有650次浪涌，最高记录有700次浪涌。这些激增导致75马力空压机在所有需求事件中上线并提供帮助。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 acfm不等。进一步的测试证实，系统的空气泄漏量为155.5到175.4 acfm，包括生产设备、空气管道、配件、阀门、管道、软管、空气控制和处理设备以及其他未指明的泄漏。

是什么造成辅助需求？

当审查上述空中泄漏和辅助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）和能量（KWH）消耗的相关因素。压缩空气泄漏ACFM实际上是设施压缩空气需求曲线的精确测试和测量值。辅助压缩空气ACFM值反映了辅助需求的高和低ACFM潜力。潜在需求的示例包括具有吹杆的两个生产线，并且用于从产品托盘中吹掉碎屑的双吹枪。吹杆在生产过程中使用了61.6 ACFM，并且吹枪应用将利用90〜120 ACFM，具体取决于所使用的枪支的数量。附加例子包括一个灰尘收集系统，需要其过滤净化循环以运行，每20秒（24/7）消耗19.9个ACFM。电气柜冷却枪也有助于辅助需求 - 具有四个总单元，两个单位的23.2 acfm的持续需求，以及所有四个冷却枪的55.5 ACFM。

压缩机室的变化提高了能源效率

以下简要概述了一些可用的机会和迄今为止所追求的具体举措。

对压缩机室空气系统进行了以下改进：

• 安装双1060加仑立式空气接收器（湿式空气接收器 - 孪生）（图2）。
• 安装适当大小的线内空气过滤组件。
• 安装了单个适当大小的冷藏式空气干燥器（图3）。
• 安装在线压缩空气流量调节器（图4）。
• 在整个压缩机室安装新的63mm管道(图2,3)。
• 利用无空气损失和定时螺线管冷凝水自动排水。
• 安装scfm流量和数据记录系统。

图2：带铝管道的双1060加仑立式空气接收器。

图3：冷藏干燥器连接到铝管道。

图4：压缩空气流量调节器。

为了解决压缩机工作温度和压缩机室环境温度的问题，实施了以下项目:

• 100马力和75马力压缩机的新风入口/热风排气管道系统进行了升级和改进。设备外壳不需要任何额外的加热能力。
• 为100和75-HP压缩机安装了带有电动执行器的单个新鲜空气入口/热排气/热气混合百叶窗，为100-X5-HP压缩机安装了电动致动器，确保±513,000 btus /小时被喷射出来，114,000 btus /小时被淘汰了（25-HP压缩机断开连接）。

对压缩机进行了以下更改：

• 关闭并断开罐内25马力压缩机。
• 维修，安装和改进(如需要)新的75马力空压机控制装置，完成“自动启动/停止”的操作模式和操作压力设置点的调整。
• 维护和调整操作模式/压力设定点到100 hp VSD。

全系统的改进有助于减少和控制压力

其他系统范围的努力已经开始减少和消除辅助压缩空气需求。少数例子包括重新设计和安装新的压缩空气产品托盘碎屑吹气喷嘴系统。两种新系统中两者的最终ACFM空气消耗总量为28 ACFM - 减少62至92帧射频。额外的减少包括三个电气柜冷却枪的关闭超过35个ACFM，并且在不需要19.9 ACFM减少时最小化除尘器清洁循环。

此外，以下系统升级有助于项目的成功：

• 安装了新的冷藏干燥机AFT的新型流动控制器，在主座4英寸植物空气头之前，在整个压缩机室内有63毫米铝管，连接到现有的主4英寸植物空气头环。
• 使用LED显示器和USB可编程数据记录设备安装CDI流量计。
• 启动了空气泄漏最小化程序，迄今为止近似的75 ACFM减少。
• 在关键地点，现有的尺寸尺寸的时间表40子空气服务管正在升高到铝制63-，40-和25毫米的管道，如适当的。
• 利用原200加仑空气收集器，并将其重新安置到集尘系统中。
• 安装新的远程120加仑垂直空气接收器，用于双产品包装线。
• 安装了额外的高流量/低δP使用压缩空气过滤组件。
• 改造/重新配置了几点使用点压缩空气控制系统。manbetx客户端12-5下载
• 更换，升级和改进了几个生产领域，其中现有的服务线管尺寸和/或具有较大直径的管道和配件。

上述升级、改造和维修导致了空气泄漏和辅助需求的显著减少，同时降低了关键位置的操作压力。此外，许多有高Delta P问题的地区已经被淘汰。最后，在非生产期间，压缩空气的需求也显著减少，系统在主要工厂空气集箱压力为105 psig的情况下可以舒适地运行。

做出投资回报

基于原始开普州报告的$ 0.08 /千瓦时，该设施的估计年度能源减少超过667,000千瓦时 - 估计运营节能54,000至61,000美元。

在7个月的时间内，压缩机室项目已完成 - 以及几个工厂生产楼层工程。后来的项目专注于生产地板上的几个使用点，并且积极的节能继续从原始估算中显着增加。与设施管理和人员合作，CAPS Inc.继续完成工厂生产楼层项目，该项目具有压缩空气系统的年度节能可能超过70,000美元。

再一次，我想强调具有积极主动的管理和人员的重要性，就像这个设施一样。通过压缩空气系统隶属于节能的年度机会可能非常戏剧性，并且还可以显着减少停机时间，显着提高吞吐量。对于资本设备和新的压缩空气供应/安装，设施和CAPS Inc.与中央空气设备（卡尔加里，AB加拿大）合作。他们的参与对于项目的成功也至关重要。

有关更多信息，请联系唐迪克、CAPS公司总裁或参观www.CompressionalPerilformancAckecialists.ca.。

阅读更多信息系统评估， 请拜访www.aperbestpractics.com/system-assessments.ments.。

---