制药压缩空气系统审计
答:介绍
这个西海岸的制药厂有一个非常干净和有组织的压缩空气系统。压缩机室内所有设备工作状态良好。压缩机室本身非常干净，通风良好。管理当局要求对压缩空气系统进行审计，有两个原因:
- 由于压缩空气管路中存在水分而导致的生产问题和停工时间。压缩机室的烘干机运转正常，怎么会发生这种情况呢?
- 意识到压缩空气的高成本，并希望找到减少压缩空气需求的方法。
本文将描述为解决这两个问题而采取的行动。该设施“24/7”运行，因此我们每年有8760个运行小时。这个设施的平均电费是0.12美元/小时。使用的电力成本公式是基于工厂当前3.89 CFM/BHP和95%平均电机效率的运行条件。
电力成本= (BHP *0.746 * 8760小时x $0.12每kW/h) /平均电机效率(95%)
本次审核的重点是“需求方”，最优先考虑的是确定压缩空气管道中出现水分的根本原因。
B.压缩机室审核
压缩机室非常干净，通风良好。有两个旋转螺杆压缩机是油润滑和风冷。空气由两个平行的冷冻空气干燥器干燥。然后空气进入一个共同的集尘器，流入一个1040加仑的储气罐。然后空气流入一个中间流量控制器。压缩空气从这里离开压缩机室，进入设备。两台空压机的平均CFM / BHP为3.80 CFM / BHP。
进入压缩机室时，我们注意到2号压缩机有漏气的声音。我们发现泄漏来自空气端，建议立即联系空压机服务商。两个空压机都是通过调制控制运行的。当压力降至预定设定值时，压缩机2号为基本负荷机，压缩机1号为备用负荷机。
两台冷冻干燥机工作状态良好，运行正常。它们的露点范围在33华氏度到39华氏度之间，最大流量为330cfm，压力为100psi。我们在压缩机室出口测量露点(为期一周)，发现平均露点达到36华氏度。这种正确的干燥器性能使工厂的设备被压缩空气管道中的水所迷惑。值得注意的是，如果工厂需求增加，干燥器不能干燥空压机的全部空气输出能力。烘干机集成了1微米的微粒过滤器。我们建议该设备安装一个0.01 ppm的油聚合过滤器，以防止下游的油污染。
1040加仑的储气罐足以满足设施内的空气需求。在生产过程中，我们记录的平均空气流量为307.30 CFM，这意味着每1 CFM的空气存储容量为3.38加仑。罐体也有适当的管道(在空气干燥器之后)，空气进入罐体底部并离开罐体顶部-提供了更多的表面区域，使水分被分离并落到罐体底部。
C.解决水分问题
最初的报道称，核电站“由于压缩航空系统中的水过多而出现问题”，主要关注的领域是核电站中的小汽缸。作为我们审计程序的一个标准部分，我们记录露点读数。这些试验表明了一种符合其规格的冷冻干燥系统。下面描述的数据显示了一个非常稳定的露点，在十分钟的时间跨度内波动小于半度。36°F的平均露点在这些干燥器的预期性能范围内。
由于正在进行的凝结问题，工厂已经采取了一些行动，希望纠正这个问题。该工厂采取的解决方案是在每条管线上安装水分离器，并打开整个工厂的过滤器-调节器-润滑器(FRL)上的排水管。我们发现总共有18个FRL装置，排水管打开，每个装置排出大约2 CFM的压缩空气，总计36 CFM压缩空气的价值。这样做的问题是，唯一通过排水管排出的是压缩空气，从而降低了植物的压力。
气压缸内的水分造成了停产时间
绝热膨胀
通过进一步的投资 有一种非常有效的解决这个问题的方法，就是直接安装快排气阀到气缸上。这将允许汽缸完全排气在每个循环，从而消除凝结建立和保存汽缸。除了在工厂中保存钢瓶，没有必要保持FRL的排水管在工厂中打开。让排水管开着实际上会在整个工厂产生更大的压降，并浪费36 CFM的压缩空气。 了解气压缸的情况是解决这个问题的关键。该工厂一直在考虑安装干燥剂空气干燥器。这将是一项重大的资本支出，并不能解决问题。我们能够识别出发生在气缸和阀门之间的绝热膨胀。采用快速排气阀的解决方案，费用小，实现效果好。 除了解决下游的湿气问题，我们的审核审核了工厂的气动回路，还包括压缩空气泄漏审核。下面是一些被发现和解决的机会的简要总结。最终的结果是空气需求减少了186 CFM。这将工厂的压缩空气需求从平均307 CFM降低到平均121 CFM。 我们注意到工厂里有5台Label-Aire机器。即使在不使用的时候，这些装置也在不断地加压。我们对这些机器进行了使用点测试，发现即使在不使用的情况下，每台机器平均消耗4.2 CFM。我们只取样了一小段时间，所以我们不确定机器闲置的时间百分比是多少，但工厂人员告诉我们，这是一个重要的时间百分比。 这里的解决方案是保持标签aire机器从消耗空气时，空转。这很容易通过安装来实现两位电磁阀．这些阀门的电磁阀将有效地执行此应用时，只有产品存在。这些双位置阀门的电磁阀可以通过继电器传感器和电子信号等应用来执行。下表显示了节省的机会。 十支吹枪 工厂里有十支喷枪用的是效率不高的喷嘴。从长远来看，由于降低了冲击压力，增加了压缩空气的浪费，这可能是昂贵的。我们推荐使用高效的喷嘴，可以减少50-75%的空气消耗，同时增加工作表面的冲击压力。这些高效喷嘴利用文丘里效应来提高效率。 切割机导致工厂压力过大 切割机导致整个工厂运行在100 psig，因为它需要95 psig。我们对这台机器进行了使用点测试，以验证它的空气使用情况。当我们开始测试时，机器运行在85到90 psig之间。实际压力随时间从71 psig变化到104 psig，平均为90 psig。空气流量从20 cfm增加到10.4 cfm，平均4.3 cfm。切削齿每分钟启动两次，周期为1分15秒，间歇下降时间约为2.5分钟。 由于这种应用的间歇性需求，我们推荐使用气动增压器和空气接收器。这将使我们降低整个设施的空气压力。 空气泄漏 我们已经发现并标记了28处压缩空气泄漏。它们占了120 CFM，相当于工厂平均空气流量307 CFM的39%。在一台空压机的空调和全工厂的FRL、配件、仪表和气动管道上发现了泄漏。 重要的是要有一个泄漏补救运动，以防止泄漏消耗不必要的压缩空气。一个主动的泄漏检测方法应该包括工厂内的所有人员和机器操作员关于泄漏成本的教育。 机器操作员可以通过立即标记并通知维护人员来防止泄漏。这种泄漏补救方法非常适合容易感觉到和听到的泄漏。不幸的是，有些漏洞人耳无法察觉。我们利用超声波检漏仪来发现超出探测范围和难以听到或感觉到的泄漏。 需求侧审计使我们能够将平均空气需求从307 CFM降低到121 CFM。我们修复了泄漏(120 cfm)，关闭了开启排水阀(36 cfm)，并将降低整个工厂的压力(30 cfm)。我们现在需要看看压缩机是如何运行的，以及它们的控制是否设置为利用新的压缩空气需求剖面。 “之前”的情况是307.3 cfm: “之后”的情况是生产121.3 cfm: 运行空压机的新年度能源成本每年节省46,230美元。 结论 了解气动是进行强劲需求侧审计的核心。气动回路是审计能够发现露点问题和减少空气消耗和压力的机会的地方。了解空压机和空压机控制之后，需求方面的改进可以降低装置的能源成本。 欲了解更多信息，请访问www.smcusa.com。
我们找到了问题的根源。当空气从钢瓶和阀门之间的管道中排出时，由于绝热膨胀，空气的温度下降。若送风大气露点为T1，经绝热膨胀后空气温度T2低于该值(T1
气瓶水分问题的解决方法
快速排气阀解决了湿气问题
D.需求侧审核
五个标签aire机器
标签aire机器空闲时的空气消耗成本
高效喷枪喷嘴
工厂的泄漏位置以%表示
E.节省开支
FRL漏气
油管有多个孔/泄漏
软管/连接件漏气
