工厂减少压缩空气能源成本61% |压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

唐·范·奥尔默，美国空军

介绍

这家位于美国东北部的工厂每年在压缩空气系统的能源上花费大约12万美元。以下推荐的项目将这些能源成本降低了73,700美元，占当前使用量的61%。这些估计数是根据混合电费$0.114/kWh计算的。

在从当地公用事业公司获得37,000美元的重新调试回扣后，完成推荐项目的估计成本总计为53,600美元。当地公用事业公司的重新调试奖励计划非常重要，因为它鼓励需求侧系统评估工作和项目管理，不仅需要确定节省费用，而且需要执行项目。

该系统评估将压缩空气系统压力降低了20 psig，需求降低了453 cfm。然后对供应侧进行了改进，只需要一台VSD空压机。该项目由工厂实施，节能效果得到第三方验证。经过核实，工厂获得了三万七千美元的公用事业奖励。由于文章篇幅的限制，只对选定的能效项目进行审查。

压缩空气系统由三个单级风冷Sullair 100马力级润滑旋转螺杆压缩机组成。有两个LS200-100H (115 Bhp)，调制控制单元生产477 acfm在125 psig放电压力92.5 kW。第三台压缩机是V200-100HA变速机组(122 Bhp)，满负荷时可生产454个acfm。所有压缩机运行良好，并位于同一压缩机室。

工厂人员报告压缩机室在炎热的夏季有一些通风问题。压缩机房间环境温度可高达115°F。这会影响空压机和压缩空气干燥机的性能。

所有压缩机供应Sullair SR1000风冷，非循环制冷干燥机。干燥机在一年中的大部分时间运行良好，但在高温环境(115°F)和炎热的夏季，系统中存在水分时，其尺寸不合适。旁边的烘干机是1微米颗粒预过滤器和油凝聚后过滤器。过滤器性能良好，但压力降范围在5- 10psig之间

建立能源基线

压缩空气生产的工厂每年的电力成本为113,818美元。如果将操作干燥机等辅助设备所需的6 025美元的电费包括在内，则操作空气系统的总电费每年为119 843美元。这些估计数是根据混合电费$0.114/kWh计算的。

制作时间是从早上5点到晚上11点，每周五天。卫生设施从晚上11点到早上5点。空气系统在周末是关闭的。工厂的工作人员将两台LS200作为基本负载机器。v200vsd单元充当微调单元。

空气系统每年运行6240小时。该系统的负荷曲线或空气需求在生产期间相对稳定，然后在卫生轮班期间下降。整个系统的流量范围从生产期间的693 acfm到卫生期间的340 acfm。

与操作压缩机有关的项目估计每年可节省78 488美元。加上与操作辅助设备(例如烘干机)有关的其他项目可能节省的3 413美元，则整套项目的节省估计总额为81 901美元。这些项目加起来的成本为82,600美元(在项目总结中有10%的节能安全系数)。

压缩机使用概况-电流系统

表1.1

压缩机使用概况-建议的系统

重新配置的压缩空气系统与新管道。

供应端项目-通过解决管道问题降低压缩机排放压力

目前的系统在1号和2号机组上有进口阀调节;3号机组是变速控制的。目前的机组具有容量控制能力，能够将“较少的空气使用”转化为相应的电力成本降低。这些控制在当前的管道和空气接收器储存情况下不会有效地工作。

在我们的现场考察中，我们观察到从压缩机到接收器有7 psig的下降。压力上游的干燥机和过滤器不能测量，所以面板仪表读数119 psig, 119 psig和120 psig被使用。干燥器和过滤器的额定功率为1000立方英尺，系统需求约为700立方英尺。我们认为高压损失部分是由于压缩机集箱的连接管“T”接头和小管造成的。

当我们设计管道系统时，我们的总马力(cfm)的安装全负荷速度约为20fps。目前，3 "头文件的流水线速度是43帧/秒。

我们建议将现有的3”头替换为至少4”到首选的6”收集头，新排放管尺寸为3”和有角度的方向入口。有了新的6”收集头和新的3”排放线，所有三个压缩机在满负荷速度将是34 fps。

如果工厂人员认为他们将在未来需要所有三个压缩机，主要收集集箱需要是6英寸。然而，随着流减少项目的实施，我们预期的流速度应该是7帧/秒。4英寸的发动机能够以24帧/秒的速度处理1000cfm的转速。这个流量大约比目前的需求高出30%。

在管道修复工作完成后，我们将空压机排气设置降低到100 psig。

需求侧项目-使用“无空气损失”水平驱动冷凝液排水管，并用文丘里喷嘴替换空气吹出

压缩机区装有五个电子计时器排水管。这些冷凝水排水管应该换成“无空气损失”的水平驱动排水管。这将节省大约3立方英尺每排水，总节约15立方英尺。

电子计时器使用电子计时器来控制每小时打开的次数和持续时间。理论上，应该调整频率，以确保冷凝水排放完全打开，并且由于压缩空气被浪费，没有水的打开时间被最小化。但在现实中，循环周期往往不会从最初的出厂设置重置，导致凝结水在夏季积聚，并在较冷的天气大开。当它们不能处于“开启位置”时，它们以大约100 cfm的全流量吹气。

例如，通常的“出厂设置”是10分钟，持续时间为20秒。在平均天气条件下，大约1,500 scfm的压缩空气每天将产生约63加仑的凝析油，即每小时2.63加仑。每个10分钟的循环将有0.44加仑的排放。这将在大约1.37秒内以100 psig的速度通过1/4英寸的阀门。压缩空气每循环吹18.63秒，每小时吹6次，每小时流量111.78秒或每小时流量1.86分钟。一个1/4英寸的阀门将通过大约100 cfm。总流量为100 × 1.86 = 186立方英尺/小时，或186 × 60分钟= 3.1立方英尺/分钟。这3 cfm将转化为每年300美元的能源成本，基于每年每cfm 100美元的典型气流成本。

排水地点如下:

空气压缩机后冷却器分离器-数量3个
后滤芯-数量1要移除
干燥机分离器-数量1被移除

目前，工厂已经在选定的位置安装了帕克斯顿低压鼓风机，如所有三条管道的底部干燥器。该工厂还使用压缩空气系统的许多公开吹干燥应用。我们建议移除这些区域的压缩空气，并在列出的位置安装文丘里喷嘴。在顶部干燥位置，使用AiRTX喷嘴#48008可调高度覆盖当前顶部干燥位置的两个可以位置。

估计目前使用的高压空气	475 cfm
估计安装文丘里喷嘴后使用的高压空气	77 cfm
估计使用文丘里喷嘴和鼓风机节省压缩空气	399 cfm
空气减量值	70.25美元/ cfm年
通过安装文丘里喷嘴回收的总电能成本	28029美元/年
喷嘴和安装费用(68个喷嘴x每安装100美元)	10930美元

文丘里诱导喷嘴代替开式吹气

结论

这个系统评估案例研究是很重要的，因为它发生在一个工厂，重大的节能机会在于耗时的“需求侧”和管道系统改进。许多工厂都在努力寻找资源，以承包这类工作的系统评估。他们也发现很难在项目管理中找到资源来执行这些项目。当地公用事业公司的回收能源回扣使这家工厂有可能承包这个项目。结果不言自明，在大多数制造工厂都可以得到。

压缩空气系统预计节省