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

美国航空动力公司Don van Ormer

介绍

这家位于美国东北部的工厂每年在运行压缩空气系统的能源上花费约12万美元。下面推荐的一组项目将这些能源成本降低了73700美元，即当前使用量的61%。这些估算基于0.114美元/千瓦时的混合电价。

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，需求量降低了453 cfm。然后对供应侧进行了修改，以便只需要一台VSD空气压缩机。该项目由工厂实施，节能效果由第三方验证。这一验证触发了向工厂支付37000美元的公用事业奖励。由于文章篇幅限制，仅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。

所有压缩机均为Sullair SR1000风冷、非循环制冷干燥器提供空气。干燥器在一年中的大部分时间运行良好，但其尺寸不适合高温环境（115°F），在炎热的夏季，系统中存在水分。干燥器旁边是一个1微米颗粒预过滤器和一个机油凝聚后过滤器。过滤器性能良好，但压降在5-10 psig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。

生产时间为每周五天，从上午05:00到晚上11:00。卫生设施从晚上11:00到早上5:00。空气系统在周末关闭。电厂人员旋转两台LS200作为基本负载机器。V200 VSD单元充当配平单元。

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。

供应侧项目-通过解决管道问题降低压缩机排放压力

当前系统在装置#1和#2上具有进气阀调节；3号机组具有变速控制。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。

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。

如果电厂人员认为他们将来需要所有三台压缩机，则主收集集管需要为6“。然而，随着流量减少项目的实施，我们的预期流量应为7 fps。“4”将能够以24 fps的速度处理高达1000 cfm的空气。该流量大约比当前需求高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”液位驱动冷凝排水管，并用文丘里管喷嘴替换空气排放

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“工厂设置”是10分钟，持续时间为20秒。在平均天气条件下，大约1500立方英尺的压缩空气每天将产生约63加仑的冷凝水，即每小时2.63加仑。每10分钟循环将排放0.44加仑。这将在大约1.37秒内以100 psig的压力吹过1/4英寸的阀门。然后，压缩空气将在每个循环中吹18.63秒，每小时6个循环，即每小时流量总共为111.78秒，或每小时流量为1.86分钟。1/4英寸的阀门将通过约100 cfm。总流量为100 x 1.86=186立方英尺/小时，或186*60分钟=平均3.1立方英尺/分钟。基于每年每立方英尺100美元的典型气流成本，这3立方英尺将转化为每年300美元的能源成本。

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立方英尺
估计安装文丘里喷嘴后使用的高压空气	77立方英尺
估计使用文丘里喷嘴和鼓风机节省压缩空气	399 cfm
空气减排价值	70.25美元/ cfm年
通过安装文丘里喷嘴回收总电能成本	28029美元/年
喷嘴和安装费用(68个喷嘴x每安装100美元)	$10,930

文丘里管诱导器喷嘴代替明吹

结论

该系统评估案例研究非常重要，因为它发生在一个电厂，该电厂的重大节能机会在于耗时的“需求侧”和管道系统改进。许多工厂都很难找到资源来承包此类工作的系统评估。他们还发现在项目管理中很难找到执行这些项目的资源。当地公用事业公司提供的回扣佣金能源回扣使该工厂能够承包该项目。结果不言而喻，在大多数制造厂都可以得到。

压缩空气系统预计节省