工业效用效率

按需(干燥)储存第2部分高效压缩空气系统中的应用和使用

在我们研究储存在压缩空气系统中的应用的系列文章的继续中,本文将重点讨论另一种类型的供应方储存概念:需求(干燥)储存。在讨论需求存储的定义、应用和使用之前,我想重申一下,与当前的想法相反,应该考虑将控制(湿存储)和需求(干存储)作为基于其主要目的的独立存储解决方案。

在压缩空气系统中应用控制存储时,主要目标应是改进空气压缩机控制的功能和效率。其他问题,如水分去除或补充需求储存,应视为辅助效益,而不是其应用的合理化。除湿,虽然是可取的,但通过适当设计的分离和冷凝水排放系统可以更有效地实现。利用控制存储作为按需存储的补充似乎是合乎逻辑的,但是,必须注意的是,由于控制存储在系统中的位置,它是未过滤和潮湿的。这就增加了一种可能性,即响应系统中需求事件的间歇流量水平可能超过空气制备设备的容量,从而导致未过滤的湿空气被输送到分配系统。

CEA图

需求存储的定义

在本文中,需求存储的定义是位于系统供气侧的预先调节的压缩空气量,它是由有意在高于系统压力水平上产生的压差产生的。

你应该考虑需求存储吗?

这不是一个压缩空气系统在没有按需储存的情况下能否正常工作的问题,而是一个性能如何的问题。如果可靠性、生产率和效率不是优先事项,则压缩空气系统可以在无需存储的情况下运行。目前,工业工厂中许多无需存储而运行的系统很容易识别,因为它们通常表现出以下一种或多种情况。

1.在高于必要的系统压力下运行

2.系统空气需求增加

3.在线压缩机马力超过要求

4.系统压力水平波动过大

5.高维护成本

由于压缩空气系统缺乏足够的需求存储而造成的负面影响可归因于压缩机控制和系统动力学的初衷。压缩机制造商设计压缩机控制装置的首要目的是保护压缩机,然后满足排放压力设置,在某些情况下,还提供有限的部分负载效率和联网能力。在没有需求存储的情况下,要求空气压缩机的控制装置在压缩空气系统内发生的时间范围内支持所有需求事件。这不是压缩机控制的初衷。无论涉及哪种类型的压缩机或压缩机控制,对压缩空气系统中可能发生的变化作出有效反应的期望都是不切实际的。空气系统采用适当的需求存储量后,好处应包括:

•较低且一致的系统压力

•减少系统空气需求水平

•降低在线马力

•提高整体系统效率

•压缩空气质量一致

•降低维护成本

需求调节(流量控制器)在创建需求存储中扮演什么角色?

创建需求存储的一个关键因素是有意创建一个显著的压差。如果我们仅仅依靠自然产生的压降,即使有压降,也不会产生需求存储。例如,带有2 psid的1000加仑接收器只能产生18 cf的需求存储。如果在最低有效压力水平下对每个使用点进行适当调节,则可将使用点调节用作需求调节的替代方案,以创建需求存储。然而,统计数据和经验表明,只有不到50%的使用点应用程序安装了调节器,其中许多调节器调整不正确。

如果不将需求调节(流量控制器)与存储接收器结合安装,则无法有效或高效地创建需求存储。流量控制器的应用使系统设计者不仅可以建立压差,还可以在压缩空气系统的供给侧和需求侧之间建立分离。压缩机控制装置不再负责对系统中的每个需求事件作出反应,其关注的只是维持需求存储。支持需求事件现在成为流量控制器与需求存储的责任。这使得系统设计师能够通过控制空气在流量控制器上的膨胀,更有效地控制压缩空气系统内的变化率和反应时间。更重要的是,他能够以比在线马力更高的速度和容量水平实现这一点。

由于系统动力学和约束条件以及系统的辅助要求(即支持在线压缩机故障),确定所需的需求存储量变化很大。系统考虑因素还可能决定使用其他存储概念,即一般存储、使用点存储或离线存储以及按需存储。在需求存储的设计和应用中,涉及到合理的工程原理是极其重要的。如果不对整个系统进行彻底审计,结果可能无法达到预期。过度或不足创建按需存储都没有任何用处。如果执行得当,您应该能够从审计结果中确定产生预期结果所需的最佳需求存储量。

确定所需需求存储量所需的信息包括以下部分或全部:

1.所需最小系统压力

适当执行的审核应包括压缩空气系统的需求和供应端,每个压缩空气用户应分别评估所需的最小系统压力。由于电导问题,通常在压缩空气用户的10英尺内,感知压力要求高于必要要求是很常见的。为了确定真正的最小压力要求,解决这些问题是至关重要的。

2.空气压缩机的压力限制

确认系统中各压缩机的设计压力范围。如果是负载/空载控制,切入和切断压力是多少?如果您使用的是一种压缩机网络控制系统,请确定控制系统参数内预期的最低压力水平*manbetx客户端12-5下载

3.需求侧事件的规模和持续时间

需求事件的规模、周期时间和持续时间是多少?事件持续时间越长,恢复时间越短,事件的规模越大,仅使用按需存储的问题就越大。

4.修整机启动和装载所需的时间

如果有一个多压缩机安装,其中一个或多个压缩机将被考虑进行配平,关键是要知道压缩机重新加载或上线需要多长时间。这对于大马力压缩机(如离心式压缩机)尤其重要,因为从关闭位置到加载位置所需的时间可能超过一分钟。其他考虑因素是可能延迟启动或重新加载顺序的控制许可。

5.供给侧压降

创建按需存储的容量取决于存储容器、流量控制器和存储接收器本身的容量之间的可用有效差异。一旦确定压缩机出口处的压力能力,必须考虑两个因素:

  • 实际上,所有压缩空气系统都有净化设备(即过滤器、阀门和空气干燥器),安装在压缩机排放口和储存容器之间。净化设备是压降的来源,压降范围为5至15 psi。这一压降必须尽可能地最小化,因为它将减少按需存储创建过程中所需的压差。
  • 供给压力和需求调节器上的系统压力设置之间应保持3-5 psig的压差。如果上游压力和需求调节器处的系统压力相等,压缩空气系统将动态运行,供给侧跟踪需求侧,系统压力控制将丢失。

本文的目标是提供有关需求存储的定义、目的和优势的基本信息。可用空间的限制决定了可以提供的信息量,我希望本文中包含的信息能够为您提供启动流程的信息基础。尽管如此,我仍然强调与合格的个人和公司合作的重要性,他们可以为您提供做出明智决策所需的数据。如果您想了解更多信息,请随时与我联系。

* VSD压缩机的优势是能够增加系统压力,但要知道,提高这一压力水平以上的设计点将减少压缩机的容量。

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