工业实用效率

金属加工厂的压缩空气供应

这个金属制造和加工设施生产高质量的精密制造的产品。多年来,工厂不断发展壮大,目前的位置也进行了几次扩建。该公司目前每年在压缩空气系统的能源上花费227,043美元。随着目前平均每千瓦时9.8美分的电费上调,这一数字将进一步增加。

根据系统评估的结果,推荐的一系列项目可以减少89,092美元(39%)的能源成本。此外,这些项目还包括一个集中控制系统,将帮助工厂员工保持高效的压缩机排序,并持续监测关键系统性能指标manbetx客户端12-5下载。完成这些项目的估计成本总计为156 000美元,简单来说是22个月的回收期。

本文的目的是在作出任何结论或建议之前,为读者提供一个在系统评估期间收集的一些信息的例子。这是任何工厂都应该知道并存档的信息。

设定基线

采取以下措施来建立压缩空气系统的流量、千瓦和压力基线。

  1. 所有单元的温度读数都用红外表面高温计记录。这些都被观察和记录下来,与机组的性能、负载条件和完整性相关。
  2. 包括进口和排放在内的关键压力均由Ashcroft数字校准真空和压力测试表测量,具有极高的重复性。
  3. 所有单元的输入kW均由Fluke电机分析仪测量,并使用Hawkeye记录kW仪表进行记录。数据传送到MDL多行数据记录器。
  4. 使用Ashcroft压力传感器和相同的多通道MDL数据记录仪对系统压力进行了相同的基本测量和测井活动。

现有空压机

所有空压机均处于良好的工作状态,并已可靠地运行了一段时间。区域1压缩空气由两台阿特拉斯·科普柯单级润滑风冷旋转螺杆压缩机提供。一个是GA90恒速两步控制装置。这台机器是一个125马力的级别生产498 cfm在125 psi。另一款GA90是变速驱动控制(125马力级),在100 psig设定的排放压力下产生549 cfm。

区域2压缩空气供应由三个阿特拉斯·科普柯机组组成。两台机器为GAU809单级风冷润滑旋转螺丝。他们是100马力级生产465 cfm在125 psig额定值。第三台压缩机与Area 1变频压缩机相同。

3区压缩空气供应有三台阿特拉斯·科普柯GA30单级润滑风冷旋转螺杆机。这些装置为40马力级,在125psi的排放压力下产生180cfm。

除GA90 VSD外,当前系统对所有车辆都有控制。GA90 VSD为两级负载/空载控制。变速装置的转速可以从600 rpm到3260 rpm不等。目前的机组具有容量控制,能够将“少用空气”转化为电力成本的可比降低。在当前管道和储气罐储存情况下,这些控制装置将无法有效工作。

压缩空气供应的正常工作范围为10 psig。有效存储容量由该频带被中和的位置创建。两个GAU809装置的当前定序器系统似乎对系统没有好处。该系统评估将建议中央控制系统在目标压力设定点下工作;与公司范围内的企业能源监控系统接口。manbetx客户端12-5下载

金属机加工车间的压缩空气供应

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第1区及第2区压缩空气供应(将下面的“输送至喷磨机”标签改为“输送至第1区”,将“工厂空气”改为“输送至第2区”)

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不存在干燥剂干燥机的维护

工厂当前烘干机的主要特点如下表所示。根据工厂人员的说法,三个无热干燥剂干燥器不需要一个可接受的露点。这三个干燥器消耗265 scfm的压缩空气再生(吹扫空气)。这些干燥机的预期露点在-40°F PDP范围内,相比之下,冷藏非循环干燥机的露点为+40°F PDP。

所有设备都需要维修,而压缩空气干燥机一直没有维修。这一点在我们的实地考察中很明显。这三个干燥剂干燥器都在运行,但由于维护疏忽,没有达到设计的露点。

  1. 吹扫空气消声器表面涂有油,吹扫过程中有明显的油蒸气逸出。维护问题;可能需要更换干燥剂,预滤器需要维护,消声器需要更换。
  2. 在一台DH560机组上,水和油已两次从预过滤器疏水阀和后过滤器手动排水。这种情况表明,干燥剂很可能被涂上了油,同时也接收到液态水——干燥剂只会吸附水蒸气。维护问题;必须维护或更换过滤排水管,必须更换干燥剂。
  3. 我们将干燥剂干燥机主集箱从排水管中排水了几次,并连续清除了大量的液态水。如果烘干机在-40°F的温度下送风,管道会是干燥的。

冷冻干燥器和冷凝水排水管

冷冻干燥机也没有得到维护。这一点在观察冷凝液排放时最为明显。区域1使用非循环制冷干燥器额定2,479 cfm空气流量(IR TS13A)。它使用计时器排水管,似乎是工作,虽然它关闭时,大量的液体冷凝仍在排出。这又是一个维护问题。很可能是液体凝结的水蒸气没有被完全清除,并且正在污染系统。1040加仑干式接收器的排放管道有油和/或水泄漏的迹象。

我们无法测量系统的压力露点,因为高的湿度/液位会损坏探头。当有可见水存在时,没有必要测量压力露点。压力露点至少与室内空气一样高(65-70°F)。

然而,生产似乎是正常的,没有确定的水分问题——即使有这些高压露点。接收器、过滤器和管道使液态水远离关键过程。

3区的MotivAir烘干机在这次访问中没有工作。第一次访问时,它运转正常。更多的标准维护问题。当干燥器关闭,空气流动时,湿空气将液体冷凝物放入压缩空气系统。在区域3的管道中存在的水分将来必须通过进入系统的干燥空气蒸发。

金属机加工车间的压缩空气供应

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建立当前系统需求和能源基线

按照目前的运行情况,每年工厂生产空气的电力成本为209,058美元。如果包括与操作辅助设备(如冷冻干燥机)有关的$18,345电费,那么操作空气系统的总电费为$227,403每年。这些估计数是根据混合电费0.098美元/千瓦时计算的。

第1区和第2区压缩空气系统每年运行8760小时,第3区压缩空气系统每年运行6240小时。区1和区2系统的负荷分布在所有班次中都不是相对稳定的。根据工厂人员介绍,这是1区和2区的平均生产概况:

区域1和2需求概要
生产时间与空气 6240小时
非生产时间与空气 2520小时
总小时数

8760小时

1、2区生产线:
10%的工时,三条生产线 624小时
50%的工时,两条生产线 3120小时
15%的工时——一条生产线 936小时
25%的小时数–线路空闲 1560小时
总小时数 6240小时

有了这些生产概况,没有生产线运行(在区域1和2)47%的年或4080小时(2520小时+ 1560小时)的总时间8760小时。

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记录单个空压机的数据

所有的空气压缩机都在可靠地工作,正如它们被设计的那样。这里的问题是,工厂的逐步扩张使得所有相互连接的空气压缩机不能像原来计划的那样一起工作。这在种植工厂中很常见。下面是我们从单个空压机的数据记录中收集的观察总结。

当一条生产线运行时:

  • ga809 1号机组部分负载,平均功率51kw(40%负载)
  • 区域2 VSD GA90在最小负载@ 25.5 kW平均
  • 区域1的两台压缩机都已满负荷
  • 根据工厂人员,压力为103 psi。

两条生产线运行时:

  • ga809 1号机组部分负载,平均功率为67千瓦
  • 区域2 VSD GA90部分负载-较高负载-平均82千瓦
  • 区域1的两台压缩机都已满负荷
  • 压力为101 psi。

三条生产线运行时:

  • GAU809 1号/ 2号机组开启-都是部分负载
  • 区域2 VSD在部分负载- 82千瓦
  • 区域1的两台压缩机都已满负荷
  • 压力降至95 psig。

金属机加工车间的压缩空气供应

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区域3压缩空气供应

压缩空气供应在金属加工工厂图2

结论

工厂的压缩空气系统的设计往往已经过时。如果维护得当,单个部件性能良好,但新的“附加”系统不再允许每个空气压缩机以最佳方式运行。本文的目的是鼓励工厂收集其压缩空气系统的上述数据(和图纸),如果他们认为这可能是他们的情况。在任何情况下,这是任何压缩空气系统的所有者都会很好地保持最新和存档的信息。

欲了解更多信息,请联系不范鲍鱼美国空军力量

阅读更多系统评估文章、访问www.ghtac.com/system-assessments/compressor-controls

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