制药厂无油空压机的微调和净化
一种药物产品制造商花费估计$一三七四四三每年的电费在压缩空气系统运行的无油空气压缩机。压缩空气系统运行良好，并提供纯化的所需的水平。我们的团队参观了工厂，并确定一组可能降低压缩空气的需求，并通过$四万二千二百四十八降低能源成本的项目 - 或目前使用的31％。
这篇文章的目的，但是，将说明我们做了所有的供电端设备的审查。这包括无油空气压缩机，干燥器，过滤器，排水渠，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。
操作的序列三个神钢单元，第一引线，第二滞后（或修整），和第三待机。在现场审查时，压缩机的操作顺序是在＃8（较新神钢）在铅，＃7在修剪和＃6在待机状态。有了适当的保养，这三个无油空气压缩机已经运行可靠，并达到了预期。
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。
这里是一个快速总结的需求侧效率项目，让我们关闭空气压缩机。
- 修理39(39)标记压缩空气泄漏
- 用设计好的文丘里喷嘴取代开放式吹气装置，以减少使用的压缩空气量
- 在线路L04指令插入修复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
- 上的第二和第四层中区35两者汉克森无热除湿干燥机重新调整湿度指示器样品空气
- 修复集尘器的压缩空气大泄漏
表1:空气压缩机使用概况-电流系统
表2:空气压缩机使用概况-建议系统
压缩空气干燥机和过滤器
目前的压缩空气干燥系统由位于不同建筑物的几个压缩空气干燥器组成。这包括冷冻干燥机和不同类型的干燥剂干燥机。一切运转正常。其中一台还没有投入使用，我们观察到进口管道的直径太小，我们认为这将导致未来的问题。安装适当的前置过滤器和后置过滤器，并对其进行维修，以保持低压下降和空气质量。
主空压机室
主空气压缩机室具有两个Zeks 2000HSF循环安装冷冻机，能够在35°F至38°F压力露点。在现场考察时，一个机是运行在良好状态，没有警报或警告出现在显示屏上。其它机被关闭并在手动待机。
构建一个
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。
需要被加热的吹扫空气的离线塔，其手段，从干燥器通过加热元件传递的出口干燥压缩空气的再生，安装外含干燥剂，其中加热空气到350两个塔°F至375°F，在进入离线塔。被加热的吹扫空气然后被用于从干燥剂床剥离水分。对于这种类型的干燥器的正常开关周期为4小时的压缩空气的中上线塔干燥和3小时，加热15分钟的吹扫空气与45分钟冷却期。在冷却期间，加热元件被关闭，但吹扫空气或清扫空气，仍然通过再生循环期间离线塔。需要向下周期凉爽尝试和在通常与加热吹扫干燥剂干燥器相关联的切换消除温度和露点尖峰。
A座高层
已安装两台汉克森HHS40型无热干燥剂干燥机，工作状态良好。根据客户选择的循环选项，它们能够在-40°F到-100°F的压力露点范围内干燥压缩空气。在这种情况下，选择了-40°F压力露点。脱机塔的干燥和再生周期比加热吹扫干燥器短。类似的无热干燥剂干燥机循环时间通常是4分钟和10分钟之间的切换时间和压力露点选定。
现场访问期间，位于较高楼层的汉克森HHS40机都似乎是满意的运行没有出现或在屏幕上显示的报警。两个机具有安装在单元水分指示器，在水分的压缩空气存在下，在干燥器的出口变色。水分指示器需要通过一个可调节的针阀采样压缩空气离开干燥器，或在这种情况下，使用一个小活栓。该petcocks是开放太远，只有很轻微的出血是必要的水分指标采样空气。任何超过轻微出血是空气的浪费。我们建议petcocks作相应调整。
正在建设中B栋
所述HCO建筑具有专用VanAir HI400内部加热吹扫再生干燥剂压缩空气干燥机能够在-40°F的压力露点。加热元件被安装在塔的内部。在现场审查时，该干燥机不工作，由于施工的有尚未完成的新大厦B座。然而，我们观察到，管道我们相信这将创造未来压缩此机的空气质量问题的问题。
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:B栋烘干机管道-电流系统
图2:建筑“B”烘干机管道-建议系统
从头部到过滤器和干燥器的管道是1-1/2“L型铜与0.0123的横截面积。下面是压缩空气进出干燥器和过滤器的速度计算:
烘干机额定流量为400 SCFM
0.0123 L型1-1/2”铜管的横截面积
8.2压缩比
60秒
式：（400标准立方英尺/ 0.0123 / 8.2）/ 60 = 66个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)
L型，1-1/2”铜管
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”增加到3”，我们预计在100%额定流量(400 scfm)的情况下，管道速度将从66 fps降至17 fps(英尺每秒)。在额定流量的50% (200 scfm)时，我们预计管道速度将从33帧/秒降至9帧/秒。
总之，我们推荐repiping新大厦B干燥器3” L型铜，以消除对穿过干燥器和过滤包过大的压力降的电位，消除流化干燥床的潜在机会，其可导致干燥剂粉化和性能差的烘干机。
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每年使用3 cfm。更换6个排水管每年可节省18cfm，相当于2219美元。我们估计购置和安装新排水管的费用为$4,800。
我们始终建议凝驱动级电子和气动水渠。排水管进来多个品种，包括接收信号从冷凝高位和信号从冷凝低水平附近平仓的。这些水渠浪费没有压缩空气，并从电力成本的角度考虑的最佳选择。其可靠性通常是大许多倍的水平操作的机械排水。
工厂人员表示，冷凝水进入符合当地规定的集中水处理厂。如果是这样，如果排放冷凝水符合当地水处理设施的要求，则没有问题。使用无油空压机还可以最大限度地减少含油凝析油的可能性(除非空压机吸收了周围的碳氢化合物)。联邦环保局的最低标准是百万分之10，但当地的废水处理厂可能会有更低的ppm要求，以达到环保要求并避免环境处罚。所有工厂的压缩空气冷凝液处理过程都应进行审查，以确保符合环境要求。
适合呼吸的空气
需要注意的一个重要问题是，Deltech Del-Monox呼吸空气系统需要更换催化剂盒和最终过滤器。催化剂盒和过滤器都超过了推荐的维修周期。安装在Del-Monox呼吸空气系统附近的二氧化碳监测仪显示，CO为0.0 ppm，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机，不符合OSHA呼吸空气标准，如最新版本的OSHA 1910.134 -或适当的加拿大CSA标准。对于任何地方法规，也应咨询地方当局。
呼吸空气系统，比如Del-Monox净化系统，旨在去除普通压缩空气中常见的过多水分、固体颗粒(灰尘/污垢)、石油和石油蒸汽、一氧化碳和碳氢化合物蒸汽。
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!
欲了解更多信息，请联系美国空军Don van Ormer，网址:don@airpowerusainc.com或访问www.airpowerusainc.com。
阅读更多关于制药行业应用,请访问www.ghtac.com/industries/pharmaceutical。
