空压机网络的云计算模拟
生产部抱怨由于空气供应相关问题而频繁停工。它需要一个更可靠、稳定的压缩空气来源。维修部门表示，为了提高系统的可靠性和稳定性，需要更换一台旧的压缩机。也许可以购买一个比目前需要的更大的，以预期未来的空气需求增加。在做出财务承诺之前，管理层希望保证投资能从支出中获得良好的回报。为了比较和评估替代方案，必须建立一个基准来确定运行当前系统的成本。必须进行评估，以确定节省的机会，并确定美元价值。需要回答有关评估费用和预期回报的问题。
将评估服务外包给压缩空气系统专家是昂贵的。拥有24/7运行的大型工厂空气系统的公司可以承担与外部资源签订合同的费用，因为从综合评估中节省的潜在资金将是巨大的。但是，中小型企业也需要解决各自压缩空气系统的可靠性和运营成本问题。这些较小的公司组成了美国90%的制造机构，是压缩空气市场的一个非常重要的利益相关者。汇编成的统计数据压缩空气市场评估-市场的供给侧由美国能源部委托进行的调查显示，72%的设施拥有4台或更少的压缩机。其中大多数都不是全天候运转。这些公司的潜在回报在经济上可能不足以证明聘请外部顾问是合理的。需要探索协助进行全面评估的其他资源。这些可能包括:
- 权力当局。
- 压缩机经销商。
- 压缩空气设备制造商。
- 独立的审计机构。
- 能源管理公司。
- 政府机构。
一个良好的开端是使空压机网络得到控制并有效地运行。可查看的选项包括:
- 重新安排压缩机网络级联压力表。
- 安装自动压缩机排序。
- 根据能量算法旋转压缩机。
- 在网络中添加一个更高效的VSD压缩机，也许是超大的，以从其过剩的电机容量中创造一个储备能量的来源。
- 增加空气存储。
- 施加压力流量控制。
从压缩机室的供应侧评估开始评估过程。压缩机消耗的能量约占压缩空气产生成本的80%。压缩机性能的改善提供了显著的成本节约机会。此外，必须建立一个基准来评价现有的能源效率改进措施。需要制定一个有具体目标的商业计划来升级和改进工厂的空气系统。了解操作压缩机的成本对于总体计划的制定和成功实施至关重要。
对于系统较小的公司，管理层可能会考虑让内部人员来做这项工作。事实上，之前引用的压缩空气市场评估显示，45%的用户受访者认为他们的内部员工有能力执行研究服务。如果他们有仪器和软件工具来记录数据，评估可以在内部进行。然而，协助分析可能需要与压缩空气专家一起工作。
一些压缩空气专家通过互联网远程联网提供服务。专家预配置仪表并将其发送给客户以收集现场数据。然后将仪器交还专家进行分析和解释数据。发布一份报告，其中包含所有相关的信息，以管理部门可以使用的格式来制定关于空气系统的业务决策。
其中一个名为SCADAR™的项目提供了一种简单、低成本的评估空气系统的方法，使用先进的硬件、最新的软件和云计算解决方案，使压缩空气供应方面能够快速、轻松地审计。这是一种压缩空气分析工具，可以让中小型工厂使用本地或内部人员进行所需的数据收集。合同制压缩空气专家将预先配置好的数据记录器运送给客户，并通过电话和互联网与现场人员协调项目。当设备返回后，专家使用SCADAR™云计算软件进行分析。结果会发布在云上，供授权人员访问和查看。通过消除专家在现场时间和相关差旅费用的成本负担，评估服务变得更加负担得起。利用云计算解决方案是执行分析和开发管理可视化表示的一种快速简便的方法。通过仿真可以量化提高网络运行效率的升级。此外，一旦确定了压缩机房的成本和节省机会，就可以设计一个成本有效的综合压缩空气系统研究计划，对整个场地的具体设施进行扩展评估。
的SCADAR™审计
简化的分析解决方案简化了压缩空气系统审计过程。由压缩空气专家预先配置的单通道电池操作专用数据记录仪被包装在保护性的运输箱中运到现场。
本地服务提供商或内部人员安装记录器。记录空压机的最小功耗和空压机室内的压力曲线。数据记录器也可用于记录其他参数，包括需求侧压力、温度、露点和流量，但需要额外的成本。数据记录在一个有代表性的生产周期内。然后将记录器断开，重新打包到运输箱中，并返回给专家，以便将数据上传到云计算平台。专家执行记录数据的高级图表、绘图、模拟和报告。最终的报告发布在云上供客户端查看。
分析
要启动审计，客户必须首先提供有关项目的信息。至少，专家需要知道它的位置，联系人，压缩机型号和它们的额定性能。为了便于压缩机规格的编制，CAGI数据表可用，可通过压缩机制造商的网站使用快速链接访问。
最终分析所需的性能参数被输入到SCADAR™。云计算软件将信息组织起来，以便传送到指定的日志记录器。压缩空气专家按照确定的研究目标进行审计。日志记录器现在可以开始分配它们的函数了。
客户接收预先编程的记录器，并安排将它们安装在适当的压缩机或仪器端口上。手动启动记录器来记录数据。返回记录器后，专家将数据上传到云并开始分析功能。
制定计划: SCADAR™填充一系列预定义的表格图表。专家可以从显示压缩机房间剖面的表库中选择。下面的示例说明显示了压缩机功率和成本对于20天的审计期和推断出的年度总数。
图1所示。表格图说明
表格可供专家显示:
- 压缩机工作时间和%负载。
- 压缩机功率和流量。
- 压缩机每小时的运行情况。
- 系统动力分析
- 关键绩效指标(KPI)
- 系统流程分析
- 系统压力剖面分析。
专家审查分析，并选择符合审计范围的适当图表，纳入最终报告。
绘图程序:专家选择的数据也会以图表的形式绘制出来。预定义的格式用于描述选定的数据。的流量、动力和压力示例审计数据如图所示图2．它在整个20天审计期间以1小时的间隔绘制。图3显示相同的压缩机与附加数据绘制在30分钟间隔。记录器的采样率允许图形分辨率低至1秒的间隔。可以根据需要组合图形以增强表示。
图2。图表超过20天的时间段
图3。以30分钟为间隔绘制图表
可用于图形描述的数据包括:
- 压缩机负载配置文件
- 基本功率、电流、电压和真实kW
- 计算或测量流量
- 功率因数
- 二氧化碳排放
- 成本
合计的系统数据也可以用图表表示。
模拟:可以模拟系统控制场景，以确定预测的能源、成本和CO2效益。模拟演示了应用于基准配置文件的各种操作的潜在节省。结果以表格形式显示。仿真比较基准从修改压缩机配置的新配置文件:
- 调整级联压力设置
- 拆卸或更换已有压缩机
- 在现有网络中增加压缩机。
这是维修人员可以评估更换旧的，不太可靠的压缩机与一个新的。确定了超大新压缩机对运行廓线的影响。一个更高效率的VSD压缩机的好处可以被模拟。比较基准运营成本和重新配置的网络运营场景，管理层可以看到调整资本支出后的财务后果。
仿真了系统主网络控制在压缩机自动排序中的应用图4．红色图表显示了现有的性能。蓝色图表显示了安装系统主控制后的预测性能。
图4。安装系统主网络控制的影响
预计每年可节省36,042美元，即使考虑到与设备安装相关的费用，这也提供了一个极好的投资回报机会。
还可以模拟压力-流量控制的应用，并评估在不同进口和目标出口压力下的潜在节约。图5模拟在原有压缩机网络上增加压力流量控制阀。
图5。应用压力控制
增加了两个最大固定速度压缩机上游的流量控制阀和小型固定速度和VSD压缩机下游的流量控制阀的节省量为每年52,396美元。即使在调整安装大型接收器的额外资本费用后，升级也提供了良好的投资回报。
云计算模拟程序是有价值的工具，管理人员使用时，作出有关工厂空气系统的业务决策。
发布的报告:相关图表、图表和模拟由专家整理成书面报告，发布到云上。专家将上传图片，添加和编辑文本，并将内容组织成客户可用的信息。
Scadar™提供了一种简单，低成本的方法，可评估运行压缩机的真正功率成本。建立了用于管理的基准，以用于比较和评估可用成本节约措施。云计算平台允许合格的压缩空气专家执行分析。仿真程序允许分析各种场景以确定重新配置现有压缩机网络的好处。可以评估应用系统主网络控制或压力控制的影响。向客户及其同事签发报告，以便在未来的规划中使用。
概括
在大多数制造操作中，维持稳定可靠的压缩空气来源所需的能量是最大的可控费用。这使它成为最大的储蓄机会之一。由于运行空压机大约80%的成本是能源，因此在制定一个更全面的总体规划时，将解决压缩机网络性能的改善作为第一步是很有商业意义的。大公司有能力与外部资源签订合同来做研究工作。较小的公司可能需要通过使用当地或内部人员进行现场工作和仅在需要时外包支持服务来抵消一些研究成本。最后，适当的实施评估建议，将导致生产得到稳定可靠的压缩空气供应，新压缩机维修需要，并寻求投资管理的回报。这对每个人来说都是双赢的局面。
欲知更多有关系统评估访问www.ghtac.com/system-assessments/compressor-controls。
插图由美国Energair Solutions Inc.提供。
SCADAR商标由EnergAir Solutions Inc.拥有。
