铸造空气压缩机失控

多年来，遇到了许多最坏情况下的压缩空气情况，但没有一种情况可以与北美某个金属铸造厂的情况相比。出于您即将发现的原因，我们不会透露该工厂的名称或位置，以保护无辜者免受尴尬。

这台维护不善的空气干燥器即使没有负载也运行了多年。

历史上，这个制造商在保持他们的空气压缩机和空气干燥机运行方面有很大的困难。通常，在经历了多次压缩空气系统关闭后，压缩空气服务提供商会受到指责，并被解雇，只会被一家新的公司取代。这种情况持续了多年，每个本地供应商都尝试了许多解决方案，试图保持系统运行。相互竞争的供应商很少与对方交流任何维护历史。

在参加压缩空气挑战®研讨会后，该铸造厂的维护人员决定聘请一名压缩空气审核员调查他们的系统并提出解决方案。审计发现，压缩机控制不善、运行条件差和系统浪费高，这家制造商每年在浪费能源和维护方面花费数千美元。以下是对发现的情况以及为改进系统所做的工作的一般说明。

环境条件

这家工厂的空气压缩机的环境条件很糟糕。任何静止不动的东西上都有一层煤灰和金属灰尘，很快就把最干净的新设备变成了黑色。由于大型电弧炉是用来熔化钢材的，因此，即使在寒冷的冬天，排出的热量也会使一些地区的建筑温度上升到非常高的水平。由于灰尘无处不在，这些灰尘是由注入模具的熔融金属产生的蒸汽和磨削操作产生的，任何风冷设备的冷却表面都会很快被堵塞。由于这个原因，空气压缩机和干燥机是液体冷却的。不幸的是，用于该设备的冷却水也被用于冷却其他过程，并且充满了污染物。

系统配置和基线

该制造商有一个由四台150 hp水冷润滑旋转螺杆压缩机组成的系统，分为两个单独的压缩机区域，两个区域相隔约600英尺。这些压缩机在调制控制模式下运行，部分原因是机组状况不佳，部分原因是难以协调整个电厂的任何其他类型的控制以及过滤器和干燥器之间的显著压差。该系统采用水冷式非循环冷冻干燥机，因水污染和入口温度高而停机。

该系统耗电略高于400万千瓦时，同时产生约2000个平均cfm流量。系统比功率约为每100立方英尺26千瓦。周末的工厂流程，没有生产运行，消耗了足够的空气，需要运行两台压缩机来维持压力。当所有压缩机运行时，该系统的运营成本估计为每年202000美元。不幸的是，由于系统压缩机开始出现故障，不得不引入一家柴油租赁银行提供帮助，这大大增加了租金和燃油消耗造成的成本。

空气压缩机控制

空气压缩机运行在一个低效率的调节模式下，允许压缩机进行调整，以便它们分担负载。当机组全部以部分负荷运行时，压缩机产生的热量较少。由于压缩机的冷却水很差，热交换器的内部管部分被碎片堵塞。更少的热量意味着更少的机会跳闸压缩机过热。

压缩机控制装置上安装了排水管，导致传感电路失灵，在低负荷下产生危险的高压。

多年来，人们尝试了各种各样的控制方案，试图协调压缩机的运行和改善压力控制，包括将压力传感器移动到干燥器和过滤器的下游，并安装特殊的先导执行器，将压缩机的操作压力带从标准的10 psi降低到更窄的3 psi。这一计划失败了，导致了发动机损失和混乱，因为服务供应商被雇用和解雇，每一组新的技术人员都不知道另一组以前做过什么。最后，一种不明智的方法是在气动回路上安装排水阀，调节阀执行器是一种膜片操作装置，机械地打开或关闭压缩机进口阀。工厂人员将手动操作这些阀门，将空气从气动回路中排出，使进口阀门或多或少地打开。他们使用这种手动方法来平衡压缩机负载。不幸的是，这一变化淹没了进口控制电路，导致压缩机盲目运行，当工厂负荷下降时，压力水平将上升到危险水平。一个压缩空气部件供应商讲述了一个故事，工厂的生产人员来找他们要消声器，试图让贮气罐的安全泄气阀安静下来，因为它们太吵，太分散人的注意力!

由于维护操作不当和极端环境条件，压缩机上的各种部件在老化时开始出现故障。两个导致该客户的容量降低，导致天平倾斜的项目是在打开位置发生故障的排污阀，该阀剥夺了压缩机的全部容量，以及一个安装不当的进气阀。在更换一台压缩机后，发现有人在改造后不当安装了进气阀，导致进气阀无法完全打开，从而阻止了该压缩机向系统增加更多容量，即使是手动控制。这些项目使得在没有柴油备用容量的情况下无法维持正常的电厂压力。在与该系统斗争了一年多之后，总行终于批准开始对该系统进行改进。

压缩空气泄漏和最终用途

不加控制的柜式冷却器被广泛使用

在决策时，该客户的经济状况并不是最乐观的，管理层寻求获得某种外部援助以帮助支付设备购买费用的方法。幸运的是，他们有一家电力公司为节约电力提供奖励。仅仅更换压缩机并不能产生足够的激励让项目继续进行，因此需要解决其他问题以增加节能。压缩空气审计确定了系统需求侧可以改进的一些项目。主要原因是电厂压缩空气泄漏。即使在没有生产的情况下，该工厂的流量也超过1000 cfm。集中的泄漏管理工作能够对该流量产生重大影响。在减少泄漏活动期间，在工厂屋顶区域的袋式除尘器歧管上发现了一个未被注意到的大泄漏。这使流量减少了约550 cfm。

其他项目，如压缩空气动力柜式冷却器被广泛地应用于工厂，以及环形喷嘴，以促进蒸汽在排气管道上的流动。这些项目被转换为更有效的方法和/或控制，因此它们不会在不需要的时间运行。一种无热干燥剂干燥机连续清洗。这种类型的烘干机被要求保护位于室外的袋屋，以防止在极低的温度下冻结。这是可以接受的，但安装烘干机用来保护的袋式房屋在5年前就被拆除了，烘干机从未退役。

最终用途和泄漏的减少足以产生启动该项目所需的资金水平，该项目涉及几乎完全清除压缩空气系统。

解决

四台压缩机中的三台更换为新的水冷、两级润滑空气压缩机。购买的机组配有超大冷却器，以减少脏冷却水的影响。购买的一台压缩机是为部分负载设计的VSD控制单元。该装置安装在电厂较不易受灰尘污染和高温影响的区域。压缩机连接到一个新的主压缩机控制系统，该系统在一个狭窄的压力带内协调压缩机的操作。压力在设备的每一端感应，压缩机打开和关闭，以保持两端之间的平均压力。该控制器还配备远程监控系统，允许工厂管理人员从任何工厂计算机监控系统的效率和压缩机的状态。manbetx客户端12-5下载

水冷式压缩空气干燥器采用循环式控制购买，过滤器的布置导致低压差。最终用途减少和泄漏修复大大降低了平均流量。

经验证的能源节约量为180万千瓦时，减少42%，每年节省运营成本85000美元。由于良好的压缩机控制，系统比功率降至17 kW/100 cfm。在公用事业激励下，仅以节电为基础，该项目的简单回报期为2.9年。如果将租赁空气压缩机的成本包括在内，回报将大大降低。

系统分析的好处

显然，该工厂存在的问题超出了需要关注的范围，但需要对压缩空气系统进行审核，才能提出一系列需要改进的问题。由于进行了审计，电厂管理层收到了其基准能耗的文件，以及可用于申请外部能效资金的潜在改进清单。结果，该项目得以实施，系统得到极大改进，不仅提高了可靠性和压力稳定性，而且降低了运行成本。

有关更多信息，请访问压缩空气挑战®网站或联系Ron Marshall, Marshall压缩空气咨询公司，电话:204-806-2085，邮箱:ronm@mts.net.

阅读更多空压机系统评估文章、访问www.ghtac.com/system-assessments。