加拿大三菱日立电力系统公司的CAC培训带来了节约

出席压缩空气系统研讨会由沙省电力，在萨斯喀彻温省国有电力公司，赞助压缩空气挑战的基本面被证明卓有成效的杰森Koroll，三菱日立电力系统加拿大有限公司（MHPSC）的高级工程师，坐落在城市萨斯卡通。在研讨会上提出的信息提供了足够的启发和指导，让MHPSC在两个单独的压缩空气系统组合成一个获得显著的节约。除此之外，他带着确定了VSD控制压缩机被错误地调整，以前未知的，从而导致非常低效的压缩机运行的测量。

图1:MHPSC设施专门为发电行业处理大型零件。

背景

MHPSC加拿大是一家专业从事机械加工和制造大块用于发电（燃气涡轮机，大型水电，风电）和深海石油和天然气的大型设施。规模较小的加工和制造也都在做的设施，以及焊接和管路制造。

该设施与740马力布置在五个独立的系统总容量压缩机的运行：

• 小型机械车间供应：100马力VFD
• 大型机械车间供应：40马力
• 大型焊接车间供应:100hp变频器
• 风口供应(2个8号喷嘴):150马力
• 锥形喷砂供应（4个8个喷嘴）：350 hp

在参加完CAC会议后，MHPSC为两个系统(大型和小型机械车间)购买了流量计，以测量总压缩空气产量。由于这两个系统的管道在物理上是紧密连接在一起的，因此人们认为有机会将两个系统连接在一起以节省能源。读数显示，两个系统对压缩空气的需求确实足够低，可以使用100马力的VFD压缩机来满足组合系统的需求。

在此之前，需要对管道进行一些修改。预算不足导致项目延期，直到小型机械车间的压缩机意外故障并被取消服务。在紧急情况下，运行了一些临时管道来连接这两个系统。该管道尚未拆除，系统继续作为一个由一个压缩机供应的组合系统成功运行。在更换前后，大型机械车间压缩机上都安装了电能表，确认将两个系统合并每年可节省超过14,400美元的能源成本。这些节省主要是由于较低的压力操作和减少了40马力固定速度压缩机的卸载运行时间。增加VFD压缩机的负载，使机组运行在曲线上更有效的部分，节省额外的电力。

在功率测量期间，高级工程师绘制了功率-流量曲线，并与VFD压缩机的CAGI曲线进行了比较。基线读数表明，由于内部调整问题，压缩机运行效率低下。一些内部调整允许压缩机在低负载下以调制方式运行，而不是在低于最低速度的负载下以更有效的启动/停止模式运行机组。这一错误调整意味着压缩机以高达60 kW/100 cfm的比功率产生空气，而正常值约为24 cfm/100。应注意的是，测试是在现场进行的，基于不符合CAGI测试标准的测试计量和操作条件，因此预计与规定值存在一些差异。

压缩机供应商进行了接触，他们表示愿意调整压缩机，使正常运行可以得到。据认为，这些调整将带来单位更符合原来的规格要求，节约了更多的电力成本。

图2:内部调整问题导致VFD控制的压缩机运行效率低下，直到进行调整。

以下是采访的问题由杰森Koroll回答，三菱日立电力系统加拿大有限公司（MHPSC）：

问:你在贵公司的职务和职责是什么?

A:临时维修经理和高级生产技术工程师

问：你能否提供贵公司确实在您的工厂和一些一般的事实来形容的一般描述？

各种功能:

• 大型机械加工:燃气轮机壳体、大型液压件、大型阀门和阀环、深海油气钻井部件。
• 小型加工和制造：燃气和蒸汽轮机更换零件，石油和天然气零件。
• 制造和焊接:风塔，压力容器，管道
• 电力部门/现场服务:燃气和汽轮机的计划外和计划外维护。

Q：培训前，您对压缩空气效率的基本知识是什么？

答：作为机械工程师我在管道网络的良好理解的空气的流动的，空气的可压缩性，并使用压缩的不同的方法，其中包括级间冷却，以减少所需的压缩空气的能量不同而不同需要压缩空气能量．

我曾经对我们的一家商店做过能源审计，并确定压缩空气消耗了这家商店消耗的能源的75%。除了350马力的压缩机外，该车间还有其他大型设备，包括可以弯曲3英寸厚材料的弯曲辊，两台700A工作的埋弧焊机，一个等离子切割台。

问:在提交的材料中有什么让你感到惊讶的地方吗?

A:这些是大的：

• 能量输出的通过空气工具需要压缩空气的能量的比率为15％。在一个爆破应用，该比率下降到2％。
• 能量的年度的基础上使用由压缩机的量。这近似地表示我们的年耗电量的1 / 3-1 / 2在我们的设备，其具有大约700HP的空气压缩机。
• 在压缩机的生命周期内，电能占其运行成本的80%以上。
• 车间压力每下降2磅/平方英寸，能源成本就下降1%。

问：你学到了什么，帮助你与你的系统？

答：不要电动工具用压缩空气，除非你要。我们买了一台1HP纺丝头工具，清洗管道和一个选项是让电机空气驱动。按我的指令，我们购买的电动马达。商店正在尝试一些电磨设备，从店里更换空气磨床。

空气的一个SCFM为$ 100 /年的能量。

我为两家商店买了流量计，并在商店不运转时监测气流。这表明在无人在场的情况下使用了50 SCFM。我们还使用流量计确保在一台压缩机上运行两个车间足够大。

问：你做了什么来减少你的能源消耗？

答：我们从135pis压缩机排气压力调低至115psi，打开了商店压力120psi到110psi下来。所以，只有一个压缩机和一个机正在运行，我们合并的两家店铺的压缩空气供应。

问：升级你的系统有什么好处？

从理论上讲:

• 50个SCFM泄漏减少8%=每年节省400美元
• 20psi的压缩机压力相当于节约10%的能源。根据能源审计，这相当于每年节省4 400美元。

实际的：

• 能源审计采用3相电能表的100马力和40只马力压缩机同时显示了9600 $ /年的净电力节约成本。这不包括维持40马力压缩机或电力成本为2的成本ⁿ机。
• 总储蓄= /每年$ 14,400。

问:在你这样的情况下，你对别人有什么建议吗?

A:我的建议是:

• 寻找你的泄漏。在我们的情况泄漏占需求的20％。
• 关掉压缩机。像我们这样的商店倾向于让压缩机一天24小时，一天7小时，一年365天。新的压缩机有控制器和软件，允许您运行压缩机的时间表。关掉它们，并在你的生产线和储罐之间放置一个隔离阀，这样你的储罐就不会因为你的工厂泄漏而耗尽。这将允许您的系统在生产重新开始时迅速变得有压力。
• 不要买非循环制冷剂干燥器，买循环制冷剂干燥器。节省的资本成本最低（10%），无论有多少空气通过它，它的剩余寿命都将使用恒定的能量。
• 正确调整你的储气罐大小。不要相信压缩机输出的一般规则10gal/SCFM。调整压缩机的尺寸，使其能够在相当长的时间内关闭压缩机，每个周期关闭10-15分钟。
• VFD压缩机的效率非常低，低于其最大容量的50%。请看下面我计算的信息，这是我们100hp压缩机的CAGI表上没有的。也许CAGI应该要求VFD效率显示为额定输出的10%
• 大小您的压缩机正确。无论你购买的压缩机类型是负荷/卸载或VFD，如果它的大小太大，你将支付资金和电力的剩余生命。压缩空气最有效的方法是将压缩机的大小调整为平均工作时间需求的80%，并获得一个足够大的空气接收器，以满足需求峰值。

图3：基线测量确定与所述压缩机的一个效率问题。

小型能源效率项目和杰森Koroll的面试问题，节目在帮助工业用压缩空气系统使得显著改进新发现的知识力量的结果。这种效应通过CAC的研讨会参加者的行动再次被证明时间和时间。

Jayson遵循了CAC压缩空气系统基础研讨会中提出的建议步骤，调查了他的两个系统并得出了一个基线。这些测量表明，有很大的改进潜力。杰森很主动地将这些知识转化为行动，这是所有改进的必要步骤。

更多信息请访问压缩空气挑战赛网站或接触罗恩马歇尔，马歇尔压缩空气咨询，电话：204-806-2085，电邮：ronm@mts.net．

要了解更多空气压缩机控制系统评估文章，请访问//www.ghtac.com/system-assessments/compressor-controls.