百事灌装厂升级无油压缩空气系统
位于马尼托巴省温尼伯的百事装瓶厂在两个独立的项目中升级了其主要的100 psi压缩空气系统和600 psi PET装瓶系统。该系统的改进为公司节约了维护和电力运行成本，甚至减少了一些冬季取暖需求。
背景
第一个项目是在几年前开始的，当时由于空气压缩机的老化，需要更换100psi的压缩空气系统。之前的机组是100马力的固定速度机组，以调制和卸载模式相结合的方式运行。该系统使用标准压缩空气过滤器和非循环空气干燥器。在正常运行期间，由于系统中的压差，设备压力范围从高107 psi到低78 psi。工厂已经对他们的系统进行了一些改进，消除了灌装管道上的压缩空气干燥，并在周末关闭了主压缩机(使用了一个小型往复式压缩机)。工厂的工作人员对更新压缩空气系统以使其更高效感兴趣，并且听说了电力公司提供的激励措施，所以他们要求进行一些能源分析。
图1:发现系统运行效率低下，注意当往复式压缩机运行时，空气压缩机安培从70下降到几乎为零。点击在这里扩大。
初步评估
数据记录器安装在100psi系统上，结果显示，由于空气压缩机控制类型和缺乏足够的存储接收器容量，压缩空气系统运行效率低下。该系统在管道、空气干燥器和过滤系统上也有一些显著的压差。泄漏估计为平均流量的27%，计时器式凝结水排水沟是浪费流量的原因。预计能源消耗为每年74.6万千瓦时，约占设施总电力成本的11%。该公司预测，如果安装VSD压缩机，再加上其他改进，可以节省35%的运营成本。
此外，还对600psi PET吹瓶系统进行了初步评估。该系统使用一个600马力多级水冷往复压缩机供应系统，生产塑料饮料瓶，首先通过空气通过一个制冷空气干燥器。该系统被认为是一个项目，对电厂能源成本贡献很大，主要是通过高峰需求收费。最初没有做任何工作，但几年后进一步的测试发现，该系统和相关的蒸发冷却系统消耗了142.5万千瓦时，峰值设施电力需求为425 kVa。
图2:600马力600 psi PET空压机消耗了大量的功率。
升级储蓄计算
对于100psi系统，当地电力公司马尼托巴水电公司(Manitoba Hydro)能够帮助计算通过各种升级选项可以节省的成本。每个选项都有相应的可能的奖励，这是工厂维护经理用来帮助决定购买的空压机类型和能源效率选项。这是基于CAGI数据表数据的压缩机正在考虑，并估计压力和功率减少。计算是在曼尼托巴水电开发的电子表格上完成的。我们选择了以下的能源效益措施:
- 为消除空载耗电浪费，购买了新的100hp变速空压机，降低了空压机目标压力，降低了空压机耗电
- 安装循环空气干燥器以减少制冷压缩机消耗，这是基于空气流过干燥机的流动，而不是在非循环干燥器中持续运行
- 安装了一个1060加仑的接收器，以稳定装置压力的波动并减少压缩机的循环
- 安装流量控制阀以降低平均植物压力和浪费的人工需求
- 安装了除雾器过滤，以显著减少过滤对系统压降的贡献
- 为降低压力损失，对空压机室管道进行了升级
- 安装无空气凝结水排水管，以减少浪费压缩空气
- 修复压缩空气泄漏
- 安装了一个通风系统，在寒冷的冬季将压缩机的热量转移到工厂
热回收通风系统在冬季节省了天然气成本。
图4:VSD空压机控制提高了系统效率。
对于PET系统的一些压力，流量和功率的数据记录显示，现有的空气压缩机非常多于负载。经过几年后，过度的修复成本确信植物人员对系统做点什么。由于压缩机如此之大，压缩机冷却系统也在超大，并且由于通过节流来控制循环泵的方式消耗了显着的额外功率。电力公用事业和百事可乐公司工程还研究了从瓶成型机中回收高压压缩空气，以便使用低压空气。吹瓶机制造商（Sidel Inc.）具有高压压缩空气回收系统改装，适用于现有的瓶鼓风机（有关高压恢复的更多信息这篇文章)．基本上,使用的一些500 - 600 psi空气形成一个饮料瓶可以在100 psi捕获用于内部吹瓶机的气动回路和多余的美联储主要100 psi系统减少低压压缩机的功率。
宠物系统上实施的改进措施是：
- 选择了一种空气压缩机系统，该系统使用125 psi 145 kW的无油压缩机，将压缩机送入另一个高压105 kW的增压压缩机，减少了总千瓦，降低了能源和需求成本
- 新系统采用热压缩干燥剂烘干机，节省烘干机功率，烘干机内部为压缩机包装，节省地板空间
- 安装了一个1060加仑的高压储存接收器，以稳定压力，减少压缩机循环
- 采用VSD控制重新设计了冷却系统
- 采用无气高压冷凝水排水管
- 安装了高压回收系统，以补充来自瓶鼓风机的100 PSI系统
图5：安装较小的无油旋转螺杆空气压缩机，具有压缩烘干机，在PET系统中节省了能量。
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图6:新的PET系统大大降低了用电需求和电费。储蓄的结果
电力公司在调试结束时验证了这两个项目。总的来说，每年节约的能源为80.6万千瓦时，天然气消费量估计为97亿千瓦时3.。100 PSI系统在基本情况下，在基本情况下，运营成本节省了35％，非常接近该实用程序预测的水平。宠物项目以电气运营成本节省了38％，大幅度的年度维修费用。宠物项目储蓄对该设施需求产生了重大影响，即减少需求的需求非常明显，这并不是能源项目共同的。图6显示了结果，期间在年内每月能源由于生产水平而未降低，由于较小的PET压缩机尺寸，植物峰值需求仍然较低。
结论
这个项目展示了公用事业能源计划的价值和压缩空气基线的测量。在这种情况下，公用事业公司有优秀的压缩空气技术支持，并能够执行一些免费的压缩空气评估，以分析系统如何工作。在评估之后，该公司继续参与该项目，并支持百事公司的工厂运营和工程部门帮助计算各种不同的压缩机选项和其他能源措施的节约。然后，这家公用事业公司提出了重大的能源激励措施，在这个案例中超过15.9万美元，以帮助支付购买额外节能设备的额外成本。这些项目每年仅在能源成本方面就节省了6万美元以上。
更多信息请联系Ron Marshall, Marshall压缩空气咨询，电话:204-806-2085，电子邮件:ronm@mts.net。
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