工业效用效率

PET动力容器和压缩机aiR Us设计工厂扩建

宠物塑料容器的加拿大制造商Pet Power容器有计划在增加更多的吹塑设备方面进行扩展。然而,在扩展可能发生之前,公司需要评估其压缩空气系统。宠物电力位于安大略省Vaughan,提供了一种不同形状和大小的塑料瓶的令人眼花缭乱的阵列。他们的运营运行24/7,压缩空气在其主要制造应用中起着关键作用,包括宠物吹塑,宠物预成型和标签瓶。

聚酯动力容器

PET瓶

PET动力容器使用两级PET吹塑工艺制造各种形状和大小的塑料瓶。

对于压缩空气系统评估,PET电源集装箱与位于安大略省的能源审核公司联系Compressors Air Us,Inc。,评估其压缩空气系统。系统评估的目标是评估当前的压缩空气系统,确定任何改进的机会,并确保工厂可以适应扩张。

压缩空气审核员Shannon de Souza, CEM和合格的AIRMaster+专家,帮助检查PET动力容器的压缩空气系统。在审核过程中,他发现工厂的两台往复式空气压缩机运行效率低下。在管道和排水管中还发现了其他问题,导致大量水分和需要人工排水。

萨尔布罗标志

PET Power Containers是一家总部位于安大略省沃恩的Salbro瓶子公司。

考虑到所有问题,现有系统无法适应工厂扩建。为优化压缩空气系统,实施了多种解决方案,包括安装一台SIAD Vito 1330往复式空气压缩机、一台循环制冷干燥器和多个零空气损失冷凝排水管。就其自身而言,安装SIAD Vito空气压缩机每年将为PET动力容器节省约534239 kWh,或约53424美元(0.10美元/kWh)。改造工程还可通过当地公用事业公司获得109600美元的回扣。

压缩空气用于PET动力容器

有两种类型的PET吹塑操作。第一阶段是单阶段,在吹塑机本身制造预制件。机器的一侧进行注射成型,另一侧吹模成型。第二种类型是两阶段,预成形从不同的来源进入机器。PET动力容器是一个两阶段的PET制造商。该公司单独生产预制件,将其送入吹塑机作为一个单独的过程。有了原型和3D打印功能,该公司还可以自行设计所有的模具。

PET Power Containers生产的瓶子大小在8到128盎司之间。随着业务的增长,公司开始生产更多的大瓶子,因此增加了对高压压缩空气的需求。该工厂还计划扩大其吹塑能力,增加2至4台吹塑机器。由于已有的两台往复式空气压缩机自2002年以来一直在工厂,工厂管理层决定在扩建之前对整个压缩空气系统进行评估。

评估压缩空气情况

与塑料制造设施一样,PET动力容器通常采用两种压缩空气系统,一种用于低压应用,如公司的两台注塑机,另一种用于高压应用,如工厂的七台PET吹塑机。本次压缩空气审计的重点是高压压缩空气系统。高压系统安装在专用压缩机房内,由两台往复式空气压缩机组成,每台压缩机配备一台专用冷冻空气干燥器。压缩空气被送入120加仑的储罐(干燥),然后被输送到工厂。

在为期七天的全面审计期间,de Souza测量了压缩空气系统的基准能效,评估了供需双方。在他的评估中,确定了具体的节能措施(ECM),并提出了改造项目以达到目标ECM。所有提案都包括有关能源成本的关键信息,以便通过节能改造资金计划使机会符合当地公用事业公司激励的条件。

建立激励机会的基线

压缩空气审计包括以下步骤,按照国际标准仔细执行,以适当报告能量测量。

  • 测量电厂的基准压缩空气系统效率,同时考虑供应侧和需求侧。
  • 声明将调整所有能量测量值的一组条件,因此可以报告节省,以避免能量。
  • 定义为建立基线数据而假定的静态因素。
  • 指定计量点,以及用于测量基线数据的设备类型。
  • 确定设施压缩空气系统内的节能措施(ECM)。
  • 提出针对目标ecm的改造项目。
  • 估计可以用拟议的ECM实现的KW和KWH的潜在消费节省。
  • 宣布能源价格,将用于评估优化机会,并估计节约的ecm。
  • 定义测量和验证(M&V)计划和国际绩效测量和验证协议(IPMVP)如果提议的ECM获得批准,将用于确定节约的选项。
  • 提供关键信息,以确定拟议的系统效率升级是否可行,以继续利用节能改造资金计划的潜力。

验证压缩空气宝狩猎项目

Frank Moskowitz,Atlas Copco压缩机空气扫描专家

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确定压缩空气系统的细节

根据压缩空气审计期间收集的数据并在工厂的全天候运营中推断,De Souza计算出该工厂每年约8,760小时。为了确定空气压缩机的运行效率,使用电压计来测量负载/卸载电磁阀的电压。当螺线管通电时,空气压缩机载有100%的载荷。当断电时,单位卸载。该技术有助于以30分钟和1小时的间隔确定FAD。测量结果表明,两个现有的空气压缩机以比预期更差的特定功率(KW / 100 CFM)操作。根据植物维护,对空气压缩机进行了修改,并相应地进行了评价。在图1中可以看到操作数据。

图1:确定比功率

空气压缩机

1号机组

第二单元

控制

加载/卸载

加载/卸载

电压

575/3/60

575/3/60

kW.

90

110

最大允许工作压力(磅/平方英寸)

580

580

最大流量(cfm)

239

*降额至205

341

*后退到248

比功率(kW/ 100cfm)

38.5

32.3

此外,还开发了该装置的压缩空气系统压力剖面。用于喂7个PET吹塑机,高压压缩空气系统提供平均约453 acfm峰值605 psig。经过测量,确定工作日的平均系统压力为558 psig。在周末,平均系统压力显著下降到513 psig。每年供应高压压缩空气的能源费用约为117323美元。

管道和排水系统也有问题。在压缩空气管道中发现了大量的湿气,这种有害的状况可能导致腐蚀。空压机在空闲或待机状态下,水也会回填空压机。此外,系统上的排水管也有问题,因为每天都需要人工排水。供应管道系统的集管直径为2英寸。压缩空气挑战赛建议供应总管以20帧/秒的速度输送压缩空气,而工厂的系统以8.56帧/秒的速度计算。最后,泄漏检测扫描识别出一个主要的压缩空气泄漏,估计泄漏量为15至20 cfm。

植物扩张核算

正如最初讨论的那样,PET Power Containers计划通过增加三到四台吹塑机来扩大目前的生产。系统评估确定当前的压缩空气系统将不能满足扩大的压缩空气需求。根据初步审核的估计,工厂将增加大约62至124 cfm的需求,分别需要两台或四台新的吹塑机。为了适应不断增长的需求,PET Power可能会购买一台二手往复式空压机来增加产能。如果与现有的空压机配合使用,会导致下列效率低下:

  • 这将增加另一台必须启动的110千瓦电机的需求费用。
  • 由于新的空气压缩机将在部分负荷下运行,电厂千瓦时消耗量将增加。这种运行条件将增加空载能耗,并要求空气压缩机在不产生压缩空气的情况下消耗千瓦。
  • 由于感应电动机长时间无负载运行,会对电厂的功率因数产生负面影响。

    SIAD Vito PET吹塑空压机

    SIAD machine Impianti是一家意大利压缩机制造商,适用于所有类型的气体,混合物和空气分离装置。该公司的压缩机部门在全球范围内参与了空压机的设计、生产和销售,专门为PET吹瓶应用生产空压机系列。

    SIAD Vito于2014年2月推出,是一款无油、三级往复式空气压缩机,专为PET吹塑应用而设计。从一开始,Vito空压机就一直以应用为理念开发。除了尽可能减少往复质量以消除振动外,设计工程师还减少了关于流动动力学和压缩机机械操作的功率损失。

    SIAD Vito无油往复式空压机

    SIAD Vito无油往复式空气压缩机是专门为降低PET吹塑设备的能源成本而设计的。

    与之前的往复式空气压缩机系列相比,SIAD Vito可以减少高达12%的能源成本。这是通过减少气瓶阀门的压力损失和摩擦损失来实现的。例如,设计团队减少了腔内活塞环的数量,为PET吹瓶应用选择了最少数量的活塞环。这导致更少的摩擦和更少的kW的使用,而不减少空压机本身的寿命。

    SIAD设计团队通过快速降低空气速度和突然改变流动方向,创建了该机器的整体式水分分离器。这有助于在生产符合ISO 8573-1标准的压缩空气的过程中改善空气和水的分离。SIAD还与多家供应商合作设计主要部件和其他部件,从而实现了稳健的技术设计,保证在需要任何维护之前连续运行8000小时。

    欲了解更多信息,请访问www.siadmi.com/en.

    推荐压缩空气系统改造项目

    采用以下建议改善PET电源集装箱的压缩空气系统。如果为现有制度实施,该项目将每年节省约36,929美元的能源成本(包括10%的安全工厂)。然而,随着厂房的扩大,建议将每年节省宠物电力53,423美元,仍提供额外扩张的能力。

    1. 安装一台新的SIAD Vito 1330,一个三级,无油,变速驱动往复空气压缩机,专为PET吹塑应用。
    2. 安装一个新的1000cfm循环制冷空气干燥机专用于新的空气压缩机。另外两个烘干机可能会被关闭。
    3. 将系统中的排水管更换为零空气损失Bekomat排水管,以清除所有水分,同时消除清洗时的压缩空气排放。新的排水管还将清除空气干燥器上游供应总管中的所有大量水分积累。
    4. 使用VITO 1330上的目标压力降低系统压力到最低可能的目标压力,而不是目前所需的压力带。如果发现质量没有降低,这将包括在周末减少压力,因为在压缩空气审计期间,由于压力明显降低而没有报告的发病率。
    5. 由于只需要一台空气压缩机和一台空气干燥机,即使在计划增产的情况下,这些ecm的实施将使维护成本降至最低。新空压机还将包括5年保修期。
    6. 修复压缩空气管道分配系统中发现的泄漏将有助于消除15至20个CFM。

    新的SIAD VITO 1330改装将处理厂房的电流负荷和从额外的吹塑设备 - 所有空气压缩机的负荷。这也将在原始空气压缩机之一中使用部分备用压缩机系统留下宠物动力。由于VIVO具有VSD,因此可以将其编程为在平日的目标压力下运行,周末的不同目标压力,最大化两种情况下的能量效率。

    压缩空气改造套餐资格获得资金

    •维托1330

    新安装的SIAD Vito 1330将帮助PET动力容器每年节省约53424美元的能源成本。

    总的来说,SIAD Vito的改造包包括新的空气压缩机,新的冷冻空气干燥机,零空气损失冷凝水排放,以及供应侧所有管道的更换。在能源激励报告中,作为10%修正系数的一部分,计算了零空气损失排水管的能源节约。不幸的是,新的冷冻干燥机的能源节省没有计算,因为原来的干燥机没有计量。如表2所示,为获得奖励资金而计算的节能结果是109,600美元。

    图2:计算年度节能

    电力需求(KW)

    年能耗(千瓦时)

    年营运成本($)

    基础安装

    258

    1,432,004

    $143,200

    SIAD Vito改造包

    121

    897,765.

    $89,776

    储蓄

    137

    534,239.

    $ 53,424

    *基于0.10美元/千瓦时的费率

    使用新的SIAD Vito空压机扩展空间

    由于对压缩空气系统进行了改造,PET Power Container的员工对压缩机空气美国有限公司提供的服务感到非常满意。Shannon de Souza和他的团队不懈地优化系统,并使新的空气压缩机投入运行。

    •维托1330

    Paul Saltz,VP,PET电源集装箱,与Compressors Air Us,Inc。安装的新款SIAD Vito 1330也不幸福

    “压缩机空气美国为我们做了一切。而且,诚实地,他们很出色,“Paul Saltz,VP,Pet Power容器评论。“无论他们做了什么,他们都超越了。我们在圣诞节和新年之间进行了安装。他们告诉我们,我们将在1月4日开始运行,我们可以在1月份的第一份开始切换我们的机器。他们不仅要安装安装,他们之后还是来监控和检查机器。它们是惊人的。“

    Saltz对新的SIAD Vito 1330空气压缩机印象特别深刻。随着安装工作的完成,他和PET Power Containers的同事们现在已经准备好扩大生产。

    “这台机器能够运行更多的吹塑机,所以我们可以发展,”萨尔茨说。“目前,在我们现有的机器上,它的运行率刚刚超过60%。我们可以舒适地多安装几台吹塑机,并保持同样的设备运行。它比其他的压缩机效率更高,所以与旧机器相比,我们每年将节省大约5万美元。”

    有关该项目的更多信息,请联系Shannon de Souza,Tel:(905)501-1240,电子邮件:shannon@compressorsairus.com,或者访问www.compressorsairus.com.

    阅读更多的文章塑料工业,请访问airbestpractices.com/industries/plastics。


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