当金属研磨负荷增加时，避免资金和维护成本manbetx王者荣耀

汉克·范·奥默，美国空军

前几篇专栏文章的重点是直接节能。我们以简单的方式给出了计算和能源节约，只考察了与电力和压缩空气减少相关的直接节约。

我们没有指出的是，一个应用和实现良好的操作系统必然会带来额外的和伴随的节省。这些额外的好处包括避免资本成本，降低维护成本，安全改进，提高生产力和产品质量。

您可能还记得2018年10月《压缩空气最佳实践®》杂志上的一篇文章，manbetx王者荣耀“系统压力控制的重要性”。这篇文章的重点是中西部的一家制造工厂，该工厂生产了大量定制的高端性能旅行和赛车。这篇文章介绍了相同的制造设备，以及如何改进其压缩空气系统，特别是在研磨过程中，使工厂使用相同的压缩空气系统，而工厂生产增加了30%，以满足其产品的需求。

当前压缩空气系统概述

工厂目前的压缩空气系统运行方式如下:

总平均生产压缩空气流量:1500 hp或1243输入kW
年运营能源成本总计:411,085美元
年生产作业总时数:6240小时

由于不稳定的压缩空气压力，工厂人员经历了其过程磨床性能的持续问题。这就造成了产品质量方面的潜在问题。磨床没有适当的压力就不能正常工作。此外，工厂员工希望在增产30%之前解决这些问题，并建议将集管压力从目前的98 psig提高到125 psig。这背后的想法是，如果从机头到磨床过程的压力下降到63 psig，那么提高过程的压力将给磨床足够的压力来完成更高的生产高峰时间。

图1所示。目前磨削过程

如图1所示，该厂的集箱系统在磨矿过程中被设置为98 psig。然而，当该过程运行时，磨机的实际进口压力从98 psig下降到63 psig。封头压力没有下降，但过程压力明显下降。

金属表面磨削:关键功能

表面磨削可能是最常见的工业磨削应用。该工艺用于金属或非金属材料的抛光和光滑，通过去除表面杂质来达到抛光和无缝的外观。

在自行车制造企业，由于高端高价自行车主要用于赛车，而不是休闲活动，所以打磨尤为重要。传递给磨床的压力对磨床操作员实现所需的外观和操作质量有重大影响。

在工厂里，一个自行车车架被带到每个打磨站，在那里，一个经验丰富的操作员使用打磨机来打磨车架表面，去除车架组装处的焊缝。每个操作人员的任务是为每个自行车车架的铝合金表面制作无缝统一的外观。当框架达到满意的光滑后，它被送到粉末涂布区，然后进行组装。每台磨床额定功率约为0.3 hp，每道工序使用约33 cfm。

初步建议:购买一台新的300马力空压机!

一个外部来源提出的初步解决方案建议工厂考虑购买并安装一个新的300马力的空气压缩机。人们认为，新的空压机不仅可以增加30%的产量，而且可以提供125 psig的研磨过程所需的有效操作，从而缓解低压问题。

虽然新的压缩机肯定有助于提高产量，但它将增加资金使用，加上能源和维护成本。添加新的压缩空气供应组件,例如,一个300马力的空气压缩机,空气处理新设备和新管道的主要分布头,不仅包括重要的资本费用成本和安装新设备,但也增加压力和总千瓦的系统。

审计发现磨削由3/8“空气软管管道提供

考虑到涉及的重大成本，工厂引入了第三方来对压缩空气系统进行审计，并协助确定最佳的行动方案。在审查了所有的供应和需求侧设备后，审核组和工厂操作人员发现，研磨过程是由一个3/8英寸的空气软管管道提供的，从4英寸的管道集管。

这表明线路的过程空气只能通过有限数量的压缩空气在98 psig，所以当过程没有得到足够的空气，系统头部不能提供更多。

审核组和工厂的工作人员最终确定了研磨过程所需的正确压力大约是75 psig。建议在每一个磨机过程中增加一个80加仑的压缩空气储存容器和压力调节器，并将该过程用1英寸的管道取代3/8英寸的软管。

虽然设备供应商在评估中非常全面，并肯定解决了所有主要的工厂问题，但它忽略了整个系统中的所有关键绩效指标(KPI)。有时，更重要的项目往往被推到最前面，首先得到解决——当我们着眼于较小但同样重要的指标时，比如微小的管道变化和压力监管，在某些情况下，可以节省更大、总体上更昂贵的资本和可变成本。

这在表1中进行了说明，其中显示了一些非常有趣的相关计算，包括该系统中的KPI的工厂提供的数据。

	当前系统	建议的系统方案#1 (产量增加30%)	提出系统选择# 2* (产量增加30%)
	马克斯流水线生产	新的300马力压缩机，新的干燥机，管道修改和增加的标题压力	压力调节器，增加工艺存储和管道改造
系统总HP和输入kW	1500马力/ 1,243千瓦	1800马力/ 1492千瓦	1400马力/ 1160千瓦
当前与提议的年度电力成本(0.053美元/千瓦时)	411085美元	493434美元	383635美元
年度营业时间	6240年	6240年	6240年
年生产	956	1242年	1242年
当前与提议的资本设备成本	250000美元	650000美元	250000美元
*本表所用的数字是工厂员工提供的。这些数据和计算是专有的，是特定于应用程序的。

以下是概述选项的资本和可变费用的细目:

	选项1	选项2
总资本费用(设备+安装)	650000美元	250000美元
五年维护费用:	200000美元	$100，000
估计总开支	850000美元	350000美元

检查选项

如表1所示，选项1将为电厂提供1800马力和1492输入kW的压缩空气。这将花费工厂65万美元的实施和额外的20万美元的维护费用在5年期间，并将覆盖生产的增加。与基准相比，这一选择将使电厂每年增加82,349美元的电力成本。

相比之下，方案2将为工厂提供生产增加所需的空气。该方案的实施将花费工厂25万美元，并在5年期间额外支付10万美元的维护费用。该方案将年成本从基准的27,450美元/年降低。选择2也将减少标题压力从98 psig到85 psig，并节省100 hp或83千瓦。该工厂也将能够调节空气在每个磨床过程到75 psig，并增加五个额外的磨床基座/机架。