工业实用效率

电力供应行业帮助Alton & Southern重回正轨

奥尔顿和南方铁路是一个分类堆场。分类车场是在一些货运火车站发现的一个铁路车场,用来把火车车厢分开放在几条轨道上。驼峰调车场是最大、最有效的分类调车场,每天经常对几千辆汽车进行分类。这些调车场的核心是“驼峰”——一个小山上的铅轨,发动机会把汽车推过去。单节车厢,或一节连在一起的车厢,会在驼峰前或峰顶断开连接,然后在重力的作用下,在车厢分选的轨道上滚动到它们的目的地轨道上,这被称为“风扇”。

汽车从驼峰进入风扇区的速度必须根据各种因素进行调节。信息,如汽车是满的还是空的,重的还是轻的货物,以及不同的车轴数,决定了个人的速度条件。了解已经在跑道上行驶的车辆数量,以及不同的天气状况(包括温度、风速和方向)也很重要。

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变速和定速加德纳丹佛空气压缩机安装在奥尔顿和南部铁路在圣路易斯。

关于速度调节,这项工作是由机械化的“铁路制动器”,称为缓速器。他们的工作是抓住车轮来刹车。它们是气动或液压操作,与奥尔顿和南方铁路的系统使用前者。考虑到奥尔顿和南方铁路公司的压缩空气管道系统可以追溯到1960年的安装日期,所以有泄漏。截至2012年,有1.5台压缩机以100%的产能运行,只是为了保持泄漏。这相当于1500 cfm,每年花费大约18万美元的电费。

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图像10

新的压缩空气管道系统被切断在奥尔顿和南部铁路的减速机。

Alton & Southern铁路公司优化压缩空气系统的过程花了大约10年时间,从2004年开始,当时低空气警报开始持续发射。当时,他们的设备包括3台250马力、1100 cfm的压缩机,满负荷运行,仍然保持低空气警报。这时,他们请来了吉姆·蒂默斯曼(Jim Timmersman),他是供电工业公司(Power Supply Industries)的首席压缩空气审计师,负责对系统进行故障排除。多年来,蒂默斯曼一直在为奥尔顿和南方铁路公司的预算限制而努力,并一直在实施改革。Timmersman专注于他们的压缩空气干燥机,流量控制器,管道,存储,最后是他们的空气压缩机。

压缩空气干燥机

基础设施效率低下的一个主要因素是,在铁路货场运作期间,已经有好几年没有使用压缩空气干燥机。由于不适当的露点条件,许多压缩空气管道出现了严重的腐蚀问题。最终安装了无热烘干机,尽管维护得很差。这导致了15psi的压降和持续不稳定的露点条件。它们被加热清洗干燥剂干燥器取代,提供-40°F的露点。在处理整个项目时,这只是触及了表面。所有这些都参与了将工厂压力从140 psi降低到90 - 100磅之间的最佳操作点的主要过程。

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新的加热净化干燥剂干燥器位于空气压缩机大楼内。

压缩空气流量控制器

蒂默斯曼提出的下一个项目是引入压缩空气流量控制器。流量控制器可即时根据系统变化进行调整。它们可以使空气压缩机加速并赶上空气需求,同时最大限度地发挥可用部分负载性能的优势。如果运行中的压缩机出现故障,它们还可以防止压力下降,并且可以消除与压缩空气相关的停工和生产中断。

最终,工厂压力从140 psi降至105 psi,空气压缩机的输出也从140 psi降至128 psi。这使得高压机器可以在高压下继续工作以建立储存,同时也允许电站在低压下工作。这也有效地将低空气警报阈值降低到88 psi,允许至少一个压缩机在大多数时间关闭。

供电行业:投资节能

斯科特·贝塔斯迈耶,吉姆·蒂默斯曼和亚当·弗兰奇

斯科特·贝塔斯迈耶,吉姆·蒂默斯曼和亚当·弗兰奇在密苏里州芬顿的电力供应工业总部工作。

manbetx王者荣耀《压缩空气最佳实践®》杂志采访了来自Power Supply Industries (PSI)的Scott Bertelsmeyer、Adam French和Jim Timmersman。

下午好。很高兴收到你的来信!你的业务进展如何?是什么推动了你的增长?

如你所知,我们的生意做得很好。我们现在在三个地方有大约50名员工;我们的总部在密苏里州的芬顿(圣路易斯),伊利诺斯州的迪凯特和皮奥里亚。

PSI的增长得益于16年前开始的成功商业战略转变,即将压缩空气系统的节能作为我们商业模式的重点。质量和可靠性现在是给定的。我们的客户提高了能源管理在公司内部的重要性,我们满足了能源经理对“系统购买”和利用公用事业激励计划感兴趣的期望。万博app取款

PSI是如何改变的,以满足能源经理的需求?万博app取款

PSI成立于1983年的前提下,我们至今仍保持着,是一家全方位服务的空压机销售和服务公司。发生变化的是我们的客户所定义的“全面服务”。PSI一直擅长于成为您可以信赖的公司,为压缩空气设备提供服务和维护,并在必要时进行重建。我们一直代表和安装最高质量的压缩空气系统设备。

这反映了市场的需求,在早些年,我们非常以供应为导向。在现场参观期间,我们在压缩机室向客户介绍了加德纳丹佛空气压缩机和干燥机的特点和好处。我们的客户希望我们专注于他们的压缩空气系统的可靠性和纯度。这就是我们所做的。

当我们决定真正专注于节能时,我们从投资员工的技术培训开始。我们必须将我们的重点转移到压缩机房间之外,学习优化压缩空气系统的需求方,然后知道如何在控制压缩空气流量和空压机顺序方面实施最佳实践。

优化压缩空气系统的需求方不是很容易吗——只要修复一些漏洞就行了?!

好一个。正如你所知道的,修复一些压缩空气泄漏实际上会增加工厂的泄漏率,因为空气会从剩余的泄漏中更快地逃逸(在更高的压力下)!我们一如既往地从我们的员工开始,聘请了像吉姆·蒂默斯曼(Jim Timmersman)这样的专家审计师,他创立了PSI能源服务集团。他的团队制定了正式的泄密管理计划,例如,每年的计划旨在获得公用事业奖励资金,并在工厂“维持收益”。

我们必须了解压缩空气的不当使用以及如何管理它们。如果一个工厂正在使用真空发生器,用于“挑选和放置”应用,我们能优化它吗?这导致了我们对工艺空气解决方案的投资。

为什么PSI投资过程空气解决方案?

这是我们决定集中精力节约能源的自然结果。一旦我们离开压缩机室,我们就经常面临工厂车间需要低压空气的情况。这家工厂应该如何生产低压空气,以吹掉面包屑或金属屑?这台打印机怎样才能防止纸张粘在一起呢?这个瓶子使用正确的喷嘴来干燥瓶子上的水分吗?如果调节100-psi的压缩空气对15-psig应用没有意义,他们应该使用什么样的鼓风机?我们对鼓风机了解多少?

Ed Ball和Greg Cannon管理过程空气解决方案作为一个独立的业务,可以专业地回答所有这些问题和更多。他们专注于应用范围从50 psi一直到真空。我们已经成为低压气刀吹气系统的市场领导者。他们就如何将他们的Vortron离心式鼓风机和空气刀应用到低压工艺中为领先企业提供建议。作为他们的审计和实施的结果,鼓风机和空气压缩机马力他们关闭是惊人的,坦率地说令人兴奋。它们的许多实现产生的结果是1/10th现在正在使用马力。

效用激励发挥了什么作用?

我们当地公用事业能源项目的作用非常重要。退税促使许多工厂将注意力集中在节能上,这在以前是不可能的。定制的激励方案可以提供项目总成本的30%到50%的回扣,使节能项目的投资回报率,如压缩空气,非常有吸引力。

当地公用事业公司的复古调试项目也非常有效因为它们通常会支付50%到80%的能源效率研究成本。这消除了在工厂进行必要的系统评估的风险和障碍。没有学习,项目就无法完成。

自从公用事业项目启动以来,电源工业作为项目联盟一直积极参与。从2008年到2017年,我们每年都被评为他们的“年度商业计划盟友”,因为我们执行了如此多的节能项目,并获得了客户的回扣。它一直是,并将继续是一个优秀的项目。

我们从这次节能之旅中学到了什么?

我们已经非常意识到,工厂从虚构的节能机会中筛选真实存在的困难。这就是为什么随着时间的推移,信任仍然是我们与客户建立的最大资产。今天,我们的客户不断收到这样的信息:减少工厂对压缩空气的需求,你会自动看到相应的能源节约。有很多公司说“安装这个,你将看到多达50%的能源节约。”我们不断提醒我们的客户,除非空压机使用更少的能源,否则工厂不会节约能源——只有在空压机和压力/流量控制允许的情况下,需求侧的节约才会转化。

最大的文化和行为变化是当我们承诺参观工厂,了解他们如何使用压缩空气。在接到订单之前,我们现在可能要拜访客户11次。我们正在进行一次演练,进行测量,对需求方进行系统审计,然后呈现调查结果。这是关于以双赢的方式与你现有的客户做更多的生意。我们现在正在研究他们的整个管道系统,并且每年做一次项目来逐步改进他们的系统。

在了解如何部署空气储存和流量控制器方面,我们成为中西部的领导者。“流量和压力”控制技术使我们能够真正利用需求方面的改进。通过控制我们如何供应压缩空气,我们可以最大限度地提高空压机的性能和效率。结合这三种元素;需求侧优化、流量和压力控制以及空压机控制,是我们和我们的客户现在所定义的“全方位服务”。

感谢您今天的宝贵时间,祝贺您的成长。

有关电源行业的更多信息,请访问www.psiind.com。

压缩空气管道和储存

到2007年,所有3台空压机恢复到100%负荷,低空气警报再次开始闪烁,并购买了第4台“便携式”压缩机,并根据需要与系统绑定。管道只是太旧了,漏洞已经无法修复。Timmersman指出:“需要一个全新的管道系统来解决这个问题。”记者联系了密苏里州阿莫林公司,该公司的公用事业激励计划“能源法案”旨在帮助支付升级费用,前提是达到一定的能源消耗减少。如果在2007年完成,退税金额为17.8万美元。这不在Alton & Southern铁路公司的预算之内。到2012年,已经确定有1.5台压缩机在运行,只是为了保持泄漏。目前的需求为3000 cfm,但由于这个问题,1500 cfm被浪费了。奥尔顿南方铁路公司决定是时候扣动扳机了。

第一步是设计新的管道布局。最初的头部是逐渐减少,从6英寸,到4英寸,到2英寸。它被一个6英寸的标题取代,4英寸和2英寸的分支线用于所需的应用程序。仅仅采用新的集管装置就意味着增加了6000加仑的管道。

第二,是压缩空气储存的战略布局。建造了一座新的航空大楼,里面有一个20000加仑的储油罐;而旧的空气大楼仍然有价值11000加仑的储存物。二级储罐包括两个5,000加仑的储罐。一个5000加仑的存储单元被种植在最靠近主减速机的驼峰场的顶部,那里的需求是最大的。第二个5000加仑的油箱位于被称为“风扇”的较低区域,这里的铁路线分成多个轨道。这是二级缓速器的位置,当主缓速器出现故障时,作为故障安全装置控制车速。

空气罐

一个5000加仑的压缩空气罐位于驼峰调料场的顶部,这里对减速机的需求最大。

二次储气是指在配气系统中除了在供气侧使用一次储气器外,还使用了一次储气器。有时这种存储专用于某个最终使用的应用程序,而有时它位于分配线或环路的末端提供额外的通用存储。辅助存储可以帮助:

  • 在使用点保持更稳定的压力
  • 提高应用程序的速度、推力或扭矩
  • 降低系统在需求事件期间的压降速率
  • 通过减少压力降和衰减速率来控制系统中的需求事件(峰值需求周期)。

对于某些系统,重要的是控制压缩空气流动的速率来补充一个二次接收器(控制称为计量回收)。如果速率不受控制,填充接收器将成为一个需求事件,可能会由于高速率的流量而导致系统问题。

以下公式通常用于存储接收器作为辅助存储的大小:

公式

地点:

V =接收音量,ft3

T =允许压降的时间,分钟

C =间歇需求,cfm

S=通过针阀的流量,cfm

Pa =绝对气压,psia

P1 =初始接收压力,psig

P2 =最终接收机压力,psig

总共安装了7000英尺长的管道,相当于一英里多的基础设施。原管道的许多部分由于在地下,完全无法进入。不仅原有线路的大部分需要挖掘,而且新线路也需要以这种方式实现,以便更好地进行日常维护。为了诊断未来的任何并发症,在整个系统中都有一系列的通道。随着施工和安装的完成,旧线路出土并准备拆除,在切断到新系统的过程中有了最小的延迟。为了保持驼峰调车场的正常运转,这是至关重要的。

变速驱动空气压缩机

Gardner Denver VS235作为新的微调空压机安装,两台300马力固定转速的Gardner Denver作为基准机,与音序器连接在一起。由于储气量高达47,000加仑,加上无泄漏管道,需求从3,000立方英尺降至1,200立方英尺。

房间隔缺损空气压缩机

VSD空压机处理间歇需求,从缓速器,非常有效。

Timmersman表示:“之所以选择VSD,是因为在没有车下山的情况下,减速机可以运行半小时,然后在超过100节车厢的列车需求事件时达到峰值。”因此,当很少或不需要压缩空气时,VSD减少了人工需求。在大多数工厂空气系统中,变速压缩机可以有效可靠地处理变化的空气需求。当空气需求波动时,这些压缩机加速和减速以匹配空气供应。正确的变速压缩机在正确的应用提供了显著的节能和稳定,一致的空气供应。

结论

最初在140psi时的需求量为3000cfm,其中1500cfm流向了地下管道中的压缩空气泄漏,现在由于管道、干燥和存储系统的变化,在105psi时的平均流量为1200 cfm。最初的3台250马力、1100 cfm的定速空压机连续运行,并辅以一台便携式300马力电动空压机。他们被两个固定速度300马力和一个加德纳丹佛VS235空压机取代。当需要时,VS235向铁路站场不一致的需求事件提供压缩空气。

好处是很多的。通过消除浪费的压缩空气泄漏和重新配置整个系统,Alton & Southern Railway每年节省了总计182,748美元的电力成本。密苏里阿莫林公司提供了234,971美元的重大公用事业激励回扣,使该项目的投资回报率具有吸引力。

最终,该安装提供了更新、更可靠的空气压缩机、全新的管道基础设施和易于维护的易于访问的系统,全面降低了常规成本。

你不需要任何东西火车看到这些好处。

欲了解更多信息,请联系Jim Timmersman,主要压缩空气审计师,电力供应行业,电子邮件:jim.timmersman@psiind.com或访问www.psiind.com。

阅读类似的文章压缩空气管道和储存,请访问www.ghtac.com/system-assessments/piping-storage。

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