工业实用效率

正确解决低气压问题

“对于每一个复杂的问题,都有一个简单、简洁和错误的解决方案。”

HL门肯在一个多世纪前就说过这句话,它们在今天仍然适用。植物中最常见的问题之一是空气压力过低。最常见的解决方案之一就是购买新的空压机。通常这种建议会导致公司辛辛苦苦赚来的钱的投资回报很低。这些问题通常与需求、分配或两者有关。从资本和运营成本的角度来看,解决错误的问题可能是昂贵的。确定根本原因分析可能需要更多的前期费用,但从长期来看可以节省数万甚至数十万美元。

压缩时配气是罪魁祸首

压力问题是我们第一个客户打电话给我们的原因。该水泥厂有一个问题,较低的空气压力间歇影响操作,导致不定期的返工问题。当卡车装载的筒仓出现低气压时,其中一个负责向卡车输送水泥的阀门没有足够的压力关闭。当这种情况发生时,操作人员必须跑上一段楼梯,手动关闭阀门。与此同时,筒仓里的东西会继续溢出到卡车顶上。

当地一家空气压缩机公司进行了分析,确定容量不足。决定需要额外的压缩机和干燥器来解决该问题。解决方案超过了10万美元。

下图显示了空气压缩机室和筒仓中的压力。黑线表示压缩机房内的压力,红线表示发生阀门故障的工厂区域内的压力。

Fugure 1

图1所示。点击在这里放大。

如果是供应问题,图中红黑线应该是平行的。如果压缩机室空气不足,设备所有区域的压力都会下降。这两个区域之间压力差的增加表明存在分配方面的问题,而不是容量方面的问题。

管道分布到工厂的这个区域,然后绘制出检查的各个区域。当进行根本原因分析时,分布问题变得明显。下图显示的是卡车装载区域的配送系统。

图2

图2。点击在这里放大。

合适的管道等于合适的压力

不是只有一个问题,而是有多个问题导致了间歇性的压力问题。

  • 来自主厂房的2“管道尺寸过小
  • 两台分离器被垃圾和碎片堵塞
  • 不需要使用止回阀
  • 闸阀发生了灾难性的故障,实际的闸阀与手柄分离。这意味着它基本上是在风中飘动
  • 过滤器和烘干机的压力下降约为5psi,但烘干机没有插电
  • 由于连接水箱的疏水阀故障,水箱里有300多加仑的水。空气从油箱底部进入,从顶部流出。这意味着它必须克服水压

客户不需要购买新的空气压缩机,只需要解决分配问题。这将节省超过100000美元的资本规避。压缩机公司提供的原始配置实际上会增加系统的运行成本。解决分销问题对总体运营成本没有净影响,从运营成本资本和资本规避角度来看,这是一个双赢的解决方案。

水泥进口码头生产率问题

水泥进口终端存在着空气中潮湿所导致的所有常见的生产率问题,如粘阀、筒仓中形成的小圆石、袋装箱堵塞等。

图3

图3。点击在这里放大。

他们的姊妹水泥厂最近聘请了压缩空气咨询公司(CAC)来审计他们的系统,并对结果感到满意。航站楼打电话给CAC讨论他们的问题。在随后的讨论中,发现该工厂过去只用75马力运行,而125马力仅在工厂为袋装作业混合水泥时使用。

该工厂有三种基本操作模式:标准操作(船舶卸货和卡车装载)、装袋操作和停机。这家工厂有两个主要问题。第一个问题是装载仓顶部的空气压力问题,而整个设施都存在水分问题。

该工厂最初运行在一个75马力的空气压缩机本身与125马力的机器运行仅在装袋操作,以饲料搅拌机和密集相输送器。这种情况在一周内只发生了不到5%。随着时间的推移,工厂发现它不能仅仅运行75马力,必须同时运行两个压缩机,但在工厂没有任何新的应用。

当地压缩机公司进行了供应侧审计,建议增加一台压缩机和清洁设备,并在筒仓顶部增加额外的管道。此次改造的总成本为40000至60000美元,运营成本每年增加15000美元以上

客户不相信问题会得到解决,因此他们选择由独立审计师进行完整的系统审计,以便更深入地了解问题。这笔钱花得很好。

CAC制定了两个不同的工作范围。一种是专注于湿度问题。第二个是解决湿度问题,同时弄清楚是否有可能关闭这两个压缩机中的一个很长一段时间。

考虑到他们每年的运营成本估计在6万到8万美元之间,由于成本问题,进行大规模审计没有任何意义。然而,当只有两个压缩机运行一个系统,而目标是关闭一个压缩机时,很可能需要做一些需求侧的工作。为了适应工厂的特殊情况,设计了一个特定的工作范围。

航站楼选择对他们的系统进行更详细的检查,结果确实令人惊讶。

设计低压降管道系统-网络研讨会记录

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压缩空气中的水分会导致集尘器吸收过多的空气

事实证明,除尘器消耗过多的压缩空气导致筒仓顶部出现压力问题。事实上,其当前设置使其消耗的能量比设计时多约125 scfm。

这个系统是如何达到这种状态的还不太明显。在过去的某个时候,75马力的发动机失败了。当它停机时,有人紧急连接了125马力的系统。如前所述,连接是在干燥器的上游-提供湿空气到整个工厂。

除尘器操作员不知道为什么空气是湿的,但他知道他的袋子因为水而失明。唯一保持袋子足够干燥的方法是改变设置,使除尘器的脉冲时间过长、过频繁。这增加了对之前提到的125 scfm的需求。

流向筒仓顶部的流量增加增加了同一台除尘器的压降,进一步加剧了问题。

当75马力被修理后,它被重新打开,125马力被关闭。正如你们已经知道的,整个设备的压力下降了因为没有人改变除尘器的设置。这个新的负载使75马力的发动机过载了。那么植物做了什么呢?打开125马力来补充。由于125马力的控制设置高于75马力,因此它试图在工厂中承担负载,导致湿空气继续被输送到除尘器。

在标准操作期间,主系统上的一个内部进程超出了容忍范围。它消耗的不是25-40 cfm,而是150 cfm。当间歇性事件将系统推到极限时,该设备的错误操作足以迫使工厂打开另一个压缩机,该应用程序启动。

由于125 hp的室温过高,安装125 hp也会产生湿气。该系统与75马力系统一样放置在筒仓中。不同之处在于,75马力的筒仓要大得多,其中的空气传输量更大,使75马力的筒仓及其干燥器能够在较低的温度下运行。因此,125马力的空调为主系统提供了更湿、更热的空气,因为它的后冷器效果不佳。这也意味着向其自身系统(搅拌机和干燥器)输送的空气太热,冷冻式空气干燥器无法为系统提供不足够的空气质量。

减少对这一应用程序的需求,并结合其他基础设施的改进(管道、控制、存储),是关闭压缩机的关键。如果审计人员只呆在压缩机室,他们将永远不会意识到潜在的运营成本改善。

审计确定有一个解决湿度问题的ROI项目。这是因为供应、分配和需求的改善将允许工厂在标准运行期间使用一台压缩机。这不仅降低了运行成本,还增加了压缩机的寿命,并允许在正常工作时间进行定期维护。

最后,试图解决压缩室的压力问题将导致一个5万美元的项目。这将增加运营成本,而投资回报率为负。通过观察需求方来解决压力问题,发现500- 1000美元的管道每年可以减少2万美元的运营成本。由于项目回报很高,它允许工厂创建一个项目,空气压力和水分问题得到解决,同时增加了系统的可靠性,设备寿命和项目机械的维护成本。最终估计每年节省3.2万美元(46%),可获得22个月的回报。

结论

通常情况下,压缩空气压力问题被认为与供应方有关。虽然增加新的压缩机可能会解决这个问题,但它往往掩盖了导致运营成本上升的根本原因,同时浪费了不必要的资本。在某些情况下,资本支出并不能解决让工厂回到起点的问题。如果你有低气压问题,确保你检查了供应,分配和需求,以确定根本原因。

有关更多信息,请联系Paul Edwards,电话:(704)376-2600,电子邮件:保罗。edwards@loweraircost.com,或参观www.lowercostair.com/web

阅读更多关于管道系统评估,请浏览//www.ghtac.com/system-assessments/piping-storage

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