精细调整无油空气压缩机和制药厂的纯化
一家药品制造商估计每年花费137,443美元在电力上，以操作其压缩空气系统中的无油空压机。压缩空气系统运行良好，提供了所需的净化水平。我们的团队参观了该工厂，并确定了一组项目，这些项目可以减少压缩空气的需求，并减少42,248美元的能源成本，相当于目前使用量的31%。
然而，本文的目的是说明我们对所有供应侧设备的回顾。这包括无油空气压缩机，干燥器，过滤器，排水管，油水分离器和呼吸空气系统。
无油螺杆空压机
一次压缩空气供应由三台神钢KNW2-B/H型水冷、无油、两级旋转螺杆空压机组成，具有两步(负载/空载)控制能力。所有三个单位额定在满载215马力。他们的计算全负荷kW(在125 psig)是188 kW。
神钢三座机组的运行顺序是:第一超前，第二滞后(或调整)，第三备用。在现场检查时，压缩机的操作顺序是8号(较新的神钢)先导，7号内装，6号待机。经过适当的维护，所有的三款无油空压机都运行可靠，达到了预期。
空气系统每年运行8760小时。该系统的负荷曲线或空气需求在所有班次中是相对稳定的。整个系统流程范围从周一到周四生产的1210个acfm，周五到周日生产的807个acfm，以及节假日非生产期间的741个acfm。
目前的机组具有容量控制能力，能够将“较少的空气使用”转化为相应的电力成本降低。这些控制将有效地与当前的管道和空气接收器储存情况。
系统评估确定了一系列能够减少空气压缩机需求的需求侧效率项目。这转化为更少的能源消耗，并将降低压缩空气系统的运行成本。在下面的“压缩机使用概况”表中，您可以看到这是如何让工厂关闭空压机，并支持工厂的操作，在所有三个轮班负荷概况中，只有一个空压机。
以下是需求侧效率项目的快速摘要，允许我们关闭空气压缩机。
- 修复三十七（39）标记的压缩空气泄漏
- 用设计的Venturi喷嘴更换打开的吹瓶应用，旨在减少所用压缩空气的量
- 在L04指令插入器上维修真空发生器控制电磁阀
- 在所有三个空气压缩机的中冷器和后冷器冷凝水疏水阀上安装液位激活的、电动或气动执行的冷凝水排放阀
- 重新调整2楼和4楼35区的汉克森无热干燥剂干燥器上的湿度指示器样本空气
- 修复尘埃收集器中的大压缩空气泄漏
表1:空气压缩机使用概况-电流系统
表2：空气压缩机使用简介 - 提出的系统
压缩空气干燥器和过滤器
电流压缩空气干燥系统由几个压缩空气干燥器组成，该压缩式空气干燥器位于设施的不同建筑物中。这包括冷藏干燥器和不同类型的干燥器干燥器。一切都运作良好。一个单位还没有委托，我们观察到直径太小的入口管道，我们认为将导致未来的问题。安装了适当的预先和过滤器，维护改变它们以保持低压下降和空气质量。
主空压机室
主空压机室安装了两台Zeks 2000HSF循环冷冻干燥机，能够承受35°F到38°F的压力露点。在实地考察时，一台烘干机运行良好，显示屏幕上没有警报或警告。另一台烘干机已关闭，处于手动待机状态。
建立A.
安装Zander ZEHD150外部加热，热吹扫再生干燥剂压缩空气干燥机，能够承受-40°F压力露点。装置运转良好。
离线塔的再生需要加热的净化空气，也就是说，干燥压缩空气从干燥器出口通过一个加热元件，安装在含有干燥剂的两个塔外，加热空气至350°F至375°F，然后进入离线塔。然后用加热的净化空气从干燥剂床上去除水分。这种类型的干燥机的正常开关周期是4小时干燥的压缩空气在在线塔和3小时15分钟加热吹扫空气45分钟冷却期间。在冷却过程中，加热元件关闭，但在再生循环期间，吹扫空气仍然通过离线塔。冷却期间是必要的，以尝试和消除温度和露点峰值切换通常与加热吹扫干燥剂干燥机。
建造楼层
两种Hankison HHS40无磁性干燥剂烘干机并以良好的工作顺序安装。根据客户所选择的循环选项，它们能够将压缩空气从-40°F至-100°F压力露点干燥。在这种情况下，已选择-40°F压力露点。干燥和再生脱管塔之间的循环时间比加热吹扫干燥器的那些时间短。类似的无磁性干燥剂循环循环次数通常是4分钟和在切换时间和所选择的压力露点之间的10分钟。
在现场考察期间，位于上层的Hankison HHS40烘干机运行良好，没有报警，也没有显示在屏幕上。两个烘干机都有水分指示器安装在单位改变颜色，在压缩空气的水分在烘干机出口。水分指示器需要通过可调针阀取样离开干燥器的压缩空气，或者在这种情况下，使用小旋塞。小旋塞开得太远了，只需要非常轻微的排气，湿度指示器就可以取样空气。一点点出血都是浪费空气。我们建议对小开关进行相应的调整。
B栋建筑正在建造中
HCO大楼有一个专用的VanAir HI400内部加热清洗，再生干燥剂压缩空气干燥器，能够达到-40°F压力露点。加热元件安装在塔内。在现场审查时，由于新B楼的建设尚未完成，该烘干机尚未运行。然而，我们观察到管道问题，我们相信这将为未来的压缩空气质量问题的烘干机。
干燥器的电流管道是1-1/2 " L型铜。使用1-1/2”L型铜管时，管道速度将超过推荐的20-30 fps的管道速度。这将导致压力下降，可能是过度的，与高压缩空气速度通过干燥器，这可能导致较差的露点性能和干燥床流化。干燥剂床的流态化会产生粉尘——当干燥剂珠摩擦在一起并分解时。这将导致干燥器控制空气和后过滤器过早堵塞，影响使用寿命，清洗消声器堵塞的干燥剂灰尘，将影响离线干燥剂床的再生。
图1：建筑“B”烘干机管道 - 电流系统
图2：建筑“B”干燥器管道 - 提出的系统
从集管到过滤器和干燥器的管道是1-1 / 2“L型铜，横截面积为0.0123。以下是将显示往返干燥机和过滤器的压缩空气速度的计算：
烘干机的400 SCFM额定流量
0.0123型型L，1-1 / 2“铜管道的横截面积
8.2压缩比
60秒
公式:(400 scfm / 0.0123 / 8.2) / 60 = 66 fps(英尺每秒)
在进出干燥器和过滤器的压缩空气速度为66帧/秒时，极有可能出现显著的压降，从而导致干燥剂床流化和干燥剂除尘。
减少通过干燥器的流量到其额定scfm容量的一半:
200 SCFM(半干燥器额定容量)
0.0123横截面积L，1-1 / 2“铜管道
8.2压缩比[（14.5 + 105系统压力）（14.5）]
60秒
公式：（200 / 0.0123 / 8.2）/ 60秒= 33 FPS
即使只有额定容量的一半，烘干机和过滤器的速度也会达到33帧/秒;仍然高于推荐的20-30 FPS的管道速度。
通过将管道尺寸从1½“到3”增加，我们预计管道速度将从66 fps下降到17个fps（脚每秒），以100％的额定流量（400 scfm）。在50％的额定流量（200 SCFM）中，我们预计管道速度将从33 FPS降至9 FPS。
总之,我们建议水新大楼B与3“L型铜干燥器,消除潜在的过度包通过干燥器和过滤器的压降和消除的潜在机会的干燥剂床流化会导致干燥剂除尘和干燥器的表现不佳。
冷凝水排水管和油/水分离器
烘干机和过滤器上的冷凝水排水为气动、液位驱动型冷凝水排水，不需要修改。空压机冷凝水排空，但每1秒清洗或弹出，需要更换。我们建议将空压机上的冷凝水排水管更换为电平激活排水管-电子或气动执行型。在安装冷凝液排水管时，请确保在中冷器处还安装了止回阀，以防止冷凝液被拉进中冷器。空压机空载时，中冷器在此期间产生负压。
我们估计空气压缩机上的排水管以使用3 CFM（每年）。更换六个排水管将节省18美元的CFM等于每年的2,219美元。我们估计收购和安装新的排水费为4,800美元的成本。
我们始终推荐冷凝液液位驱动的电子和气动排水系统。排水管有很多种类，包括从冷凝液高电平接收打开信号和从冷凝液低电平接收关闭信号的。这些排水管不浪费压缩空气，从电力成本的立场是最好的选择。他们的可靠性通常是许多倍的水平操作机械排水。
植物人员表示，冷凝水进入集中式水处理厂，符合当地法规。如果这是真的，如果放电凝结物符合当地水处理设施的要求，则没有问题。使用无油空气压缩机还最大限度地减少油性缩合物的可能性（除非空气压缩机有环境烃）。联邦EPA最小值为10 ppm，但局部废水厂可能具有较低的PPM要求，以实现环境规范，避免环境处罚。应审查所有植物的压缩空气冷凝物处理过程，以确保环境遵从性。
适合呼吸的空气
要注意的一个重要问题是Deltech Del-Monox呼吸空气系统需要具有催化剂盒和最终过滤器。催化剂盒和过滤器都经过推荐的服务间隔。安装在Del-Monox呼吸空气系统附近的CO2显示器显示0.0ppm CO并已重新校准。
压缩空气直接来自空气压缩机和标准压缩空气干燥器，不符合OSHA呼吸空气标准，例如OSHA 1910.134的最新版本 - 或与加拿大CSA标准的最新版本。还应咨询当地当局的任何当地法规。
呼吸空气系统，如Del-Monox净化系统，设计用于去除普通压缩空气中常见的过多的水分，固体颗粒（灰尘/污垢），油和油蒸气，一氧化碳和碳氢化合物蒸气。
结论
我们在这家制药厂的大部分工作都围绕着压缩空气的减少使用项目展开。压缩空气纯度，如果忽视，可能导致业务影响产品的拒绝，生产停机，甚至负债。因此，定期检查和检查压缩空气净化系统的各个方面是极其重要的，从最小的冷凝水排放到维持生命的呼吸空气系统!
有关更多信息，请联系Don Van Ormer，Air Power USA，ATdon@airpowerusainc.com或访问www.airpowerusainc.com．
阅读更多信息制药行业应用,请访问www.ghtac.com/industries/pharmaceutical。
