工业效用效率

锌生产商将压缩空气使用量减少1090 scfm

据估计,一家锌生产商每年要花费51.6万美元在电力上,以运行其北美工厂的压缩空气系统中的空气压缩机。这家工厂目前的平均电费是每千瓦时5美分,压缩空气系统每年运行8760小时。该系统评估推荐了一组能够将这些能源成本降低51%(51%)至每年27万美元的项目。该项目的简单回报是15个月,这还没有考虑到当地公用事业公司可能提供的激励资金。由于文章长度的限制,本文将重点介绍一些需求方面的项目,这些项目可以减少压缩空气的使用1,090 scfm。

当前的压缩空气系统

压缩空气系统由一个大型中央空气压缩机房和一个小型系统组成,位于a栋,另一个单独的压缩空气系统位于B栋。a栋与主压缩空气系统相连,但空气压缩机已长时间未运行。目前,由于管道布局的原因,大部分工厂空气被引导到现有干燥器周围。

有一个平均系统压力为100 psig的高压系统。该系统产生的流量范围在3300至3800 scfm之间。还有一个平均系统压力为28 psig的低压系统。该系统平均产生1102 scfm。

电厂的所有主空气压缩机均采用开放式蒸发式冷却塔的冷却水进行水冷。

表1

有三台润滑旋转螺杆空气压缩机和两台无油离心空气压缩机。他们都是非常可靠的执行者,并进行了适当的维护,其中许多已经安装了25年以上。

在高压侧,该工厂有三台英格索兰SPA500VA型单级油冷500马力旋转螺杆压缩机(4160伏)。每台机组的额定功率为2500 acfm或2250 scfm,压力为110 psig,拉力为577 Bhp(457 kW)。这些装置具有调节控制和排污功能,都是大约1980年的老式机器。

该工厂还有一台英格索兰C3529M3三级离心泵,额定功率为2367 scfm,压力为110 psig,可吸入559 Bhp或439 kW。该装置具有入口蝶阀(IBV)和排污阀(BOV)控制装置。

低压系统采用英格索兰单级无油离心(型号CD26LPD) 200马力级压缩机。该单位提供1314 scfm在36 psig,但目前运行的设置点为21至30 psig。备用空气来自两个独立的调节器的高压交叉空气。

英格索兰装置将在21 psig时切入,在31 psig时切断。当机组在负载/空载控制和短循环下运行时,低压安全阀有时会通过旧的交叉8“调节器系统提升和过压。该压缩机可在满载时输送1377 scfm。在计算怠速时,该低压系统的平均流量约为1102 scfm,平均压力为28 psig。该压缩空气系统为浸出区的搅拌提供动力。Leach中的平均储罐使用流量计上的40-60 scfm设置。该系统中似乎有一些开裂的排水明沟,以及浸出区管道中的几个孔。

高压系统有一个主压缩空气干燥器,英格索兰4300EHB型。该干燥剂干燥器的额定值为4300 scfm,100 psig,100°F,并配有78 kW外部安装加热器和15 hp鼓风机。这台干燥机正在运转,但似乎有大量空气通过。

图1:当前压缩空气系统

图1

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该系统评估建议对供应侧配置进行重大调整,主要是安装一个新的14英寸header和一个远程监控系统,使电厂能够监控kW、流量和压力。其他供应方面的建议包括新的压缩空气处理设备和存储。由于文章篇幅有限,我们将重点介绍几个为减少不必要使用压缩空气而实施的需求方项目。

压缩空气使用(流量)减少项目可节省1090 scfm

压缩空气使用(流量)减少项目在挤出/主厂房区域共计205立方英尺,在装配区域共计162立方英尺。由于文章篇幅的限制,我们将对其中两个项目——挤压厂的压缩空气泄漏管理和吹气进行一点扩展。

项目#1。将17个计时器排水管更换为零空气损失冷凝水排水管–节省51 scfm

我们估计17个定时排水管每个都浪费了3 cfm的压缩空气。计时器排水管无法关闭时,不需要。仅在主压缩机室就有11个这样的排水管。我们建议采用电子或气动驱动的液位活化冷凝液排水系统。这个项目的成本(包括劳动力)估计为8500美元,每年节省5760美元。

项目2。修复48个已识别的压缩空气泄漏–节省163 scfm

在该工厂进行了压缩空气泄漏的部分调查,并对48个泄漏进行了识别、量化、标记和记录。对于已确定的48处泄漏,总共可以节约163立方英尺。这个项目的费用(包括人工)估计为8300美元,每年节省18,500美元。

表2

项目# 3。用低压冷却风扇代替高压吹气-节省340 scfm

潜在的压缩空气不当使用是需求侧应用,可能由其他动力源而不是压缩空气更有效地处理。放气是一种很常见的不恰当使用。工厂中有四个不同的区域被发现在使用压缩空气进行个人冷却。安装新的1kw高性能风扇应纠正这种不恰当的压缩空气使用。这个项目的费用(包括人工)估计为$10,000,每年节省$38,400。

项目4。将29个空气振动器更换为电动-节省255 scfm

空气振动器用于保持产品或包装移动或分离,例如,在密封前保持盖子分离。如果发电厂使用的空气振动器每台使用约10 cfm,则需要约2.5 hp或更高功率才能产生与类似的电动振动器相同的能量,可能需要约0.25 hp的输入能量。调查确定了29个空气振动器,可以用电振动器代替。净节省额为255 scfm。该项目的成本(包括劳动力)估计为20800美元,每年节省28800美元。

结论

在本文中,我们强调了四种简单但重要的方法来减少锌厂对压缩空气的需求。这些项目是一个更大的系统评估的一部分,包括供应侧空气压缩机控制装置的安装、集管管道和空气干燥器的改变,这些都能够减少压降,并将压缩空气的使用减少转化为空气压缩机的电力成本和能源节约。

表2

有关更多信息,请联系美国航空动力公司Don van Ormer,电话:don@airpowerusainc.com或参观www.airpowerusainc.com.

了解更多金属工业系统评估,请访问www.ghtac.com/industries/metals。

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