工业实用效率

最终成本由压缩空气的使用方式决定

公司宣布它正在参与ISO 50001能源管理认证计划,并向其所有的生产设施发布法令,制定计划减少25%的能源消耗。工厂管理层召开会议,讨论如何实现这一雄心勃勃的目标。由于能源是压缩空气系统中最大的可控部件之一,该小组决定从那里开始。最近与压缩空气专家联合进行的供应侧评估证实,压缩机是耗能大户。根据专家的分析模拟结果,提出了采用系统主控制对压缩机网络进行升级的建议。该项目正在推进,使其成为总体节能计划的良好起点。下一个什么?

降低系统的输送空气压力:

维修人员负责确保有足够的压缩空气供应到生产中。但是谁有权力管理空气的使用呢?每个机械操作者总是希望在更高的压力下有更多的空气。当使用点的压力过低时,典型的反应是增加供气压力,直到投诉消失。提高供应压力的结果是,压力每增加2 psi,压缩机的功率就会增加1%。此外,输送的空气压力每变化10 psi,泄漏量就会增加约10%。例如,当以100 psig供应时,0.25英寸的孔口将104 scfm排回大气。在80 psig时,交易量降至86 scfm(-20%)。从整个设施中推断出更高的输送空气压力的累积效应会导致巨大的成本损失。管理部门需要建立有关如何使用空气的标准,包括定义可接受的压力分布,以尽量减少浪费。

虽然有许多资源可以指导空气用户使用降低交付空气压力的缓解技术,但大多数工厂管理人员将服务外包给压缩空气专家将受益。专家将帮助确定问题并制定策略。空气审计不仅要制定降低系统压力的计划,还要确定如何更有效地利用空气。在专家的帮助下取得的成果将证明费用是合理的。

随着系统主控制的应用,系统需求侧的空气节省可以转化为压缩机房间的真正kW的减少。一个工厂的空气系统既有需要修复的计划外泄漏,也有计划外泄漏;在执行指定的生产任务时,故意创建路径让空气逸回大气。采取适当的补救措施来控制空气如何从系统中逸出,将提供一个巨大的节省机会。除了查看压缩机房间,节能计划还必须解决空气是如何分配和如何使用的。关注的一些领域:

规管使用地点:

如果不加以控制,使用点所消耗的空气就会成为来自压缩机室的上游供应压力的函数,从而阻碍管道分配系统中的流动。由此造成的分布不平衡使一些人使用空气点,而另一些人压力过大,被迫消耗更多的空气来执行所需的任务。每个使用点都有成功完成事件所需的最小可接受压力。任何更高的数值都会造成浪费。必须确定完成每个任务的最佳压力,并安装合适尺寸的压力调节器,以保持使用点空气压力在正确的水平。在安装调节阀时,检查起飞管线和软管,确保没有由于添加尺寸不合适的过滤器/润滑器、关闭阀或其他不良的软管连接方法而造成额外的压力降。重要的是要确保监管机构的安全,防止运营商篡改。可为此目的提供可锁定的调节器。调节装置也可以安装在可锁定的面板上,或者安装在难以接近的地方,比如天花板上更高的地方。

应用存储解决方案:

压缩机不能推动空气通过系统。这不像抽水。为了使空气流动,必须建立低压点。然后空气将从压力较高的区域流向压力较低的区域。在采取措施改善空气通过系统的方式时,认识管道的功能是很重要的。这些管道是将空气从压缩机室输送到连接的生产需求的管道。它们也是在生产需求之前储存空气的固定体积容器。在开发改进系统性能的计划时,必须考虑这两个功能。

贮存风量为:

请注意,决定系统中存储势能的两个变量是定容容器和存储容器内允许的压力变化。在工厂空气系统中,管道配气系统是一种定容容器。允许压力衰减的程度决定了管道分配系统可用于支持生产的存储能量的数量。由于管道体积是固定的,要想增加储存能量,唯一的直接补救办法就是提高整个系统的压力。这导致空气消耗增加和能源浪费。

该系统的体积也可以通过在战略位置放置空气接收器来增加。然后可以配置减压站来控制存储空气的释放,以满足特定的目的任务。存储解决方案的一些例子:

  • 二级存储接收器当空气通过管道分配系统时,可以安装以减少传输时间。在将要使用的地方储存空气,在事件发生之前,可以释放储存高压空气的管道。管道的主要功能是在需求周期的停留时间内补充空气,而不是作为一个存储容器。通过这种方式,应用程序的速度、推力或扭矩可以得到改进。间歇的浪涌负荷,如密相输送,可以从当地储存的空气处理。在开始卸料过程之前,存储也可用来对油罐车和轨道车中的货船进行正向加压。满足本地安装的空气储存接收器的间歇性需求,可节省空气使用量及相关成本。
  • 专用的存储可以保护关键工艺不受不可接受的压力波动。专用于该过程的接收器的大小,以确保在所有动态负载条件下的压力变化保持在一个可接受的范围内。
  • 离线高压存储可以设计为需求事件管理系统。一个大的接收器由一个小型的专用压缩机增压到一个比主工厂空气系统高得多的水平,提供了足够的备用存储,以在大的间歇需求事件中维持系统压力。该包是侧流的,所以它不在主要的空气流动路径。它还可以调整大小,以维持空气供应预定的一段时间,以便在发生意外的空气供应故障时,机器能够安全关闭。
  • 离线需求事件管理系统

图1所示。离线需求事件管理系统。

  • 计量存储可以使主空气系统免受短时间大容量负荷的影响,如在集尘和袋室过程中打散饼的脉冲射流。一个适当大小的接收罐和/或多个蓄能器安装在工作站的空气管路中。供应给存储容器的压力被调节到一个水平,可以有效地将蛋糕从袋子上剥离,而不会产生过大的冲击力。除使用较少的空气外,还延长了集尘袋的使用寿命。调节阀上游的止回阀确保在上游压力较低的情况下,为工艺存储的空气不会回流到主空气系统中。在供应管道上放置一个手动可调的针形阀来测量空气补充速率,以防止在存储恢复时主空气系统的下降。

离线需求事件管理系统

图2。一种粉尘收集过程中的计量存储

  • 部门airdistributionsystem:

在许多工厂的空气系统中都存在通过分段管道分配系统在不同压力下输送空气的机会。不需要将整个空气系统保持在所需的最高压力下,可以配置多个扇区,只将高压空气输送到需要高压空气的工厂区域。然后,工厂的其余部分可以在较低的压力下运行,以节省空气和运行成本。一些例子:

  • 图3。显示一个独立的专用供应线连接从主空气储存接收器到维修车间区域,需要更高的压力空气。

分区存储的例子

图3。分区存储的例子

  • 具有多个生产区域的工厂都与主送风总管相同,可以使用远程激活隔离阀进行分段。在长时间的非生产期间,可以关闭相应部门的空气,或将压力重置到一个低得多的水平,只是为了保持管道充满。
  • 有两个单独的压缩空气系统的工厂可以安排将空气从高压系统溢出到相邻的低压生产区。这将保持高压压缩机充分负载较长时间,在峰值性能运行,而不是空转低效或吹到大气。对于高压区域仅略高于主空气系统的系统,可以添加一个止回阀,以便在紧急情况下使空气自动回流。

溢流阀装置

图4。可选配防回流止回阀

优化空气的使用方式:

通过消除空气浪费和不适当的使用,可以有很大的节省机会。寻找其他更有效完成任务的方法。记住,1匹气动马力需要7-8匹电动马力。一些例子:

  • 对于低压应用,可以采用风机和单/两级鼓风机。
  • 在可能的情况下,用电动马达替换本来效率不高的空气马达。
  • 看看用真空泵代替气动文丘里喷嘴是否有意义。
  • 考虑使用电机驱动的机械泵而不是气动隔膜泵。
  • 安装无漏气冷凝水排水管。
  • 在开放式吹制过程中使用高效喷嘴、空气刀和空气放大器。
  • 看看其他方法来冷却橱柜,而不是开管,空气酒吧,或涡管冷却器。
  • 消除压缩空气的人冷却器。

简介:

运行压缩空气系统的成本与操作一辆汽车的成本非常相似。花在购买燃料上的钱就是投资。然而,在汽车开起来之前,燃料仍然在油箱里,假设可以换回钱。燃料的最终成本将取决于汽车的驾驶方式。稳定的高速公路驾驶每英里的成本要比侵略性驾驶低得多,在城市交通中走走停停和沉重的拖曳中驾驶。糟糕的维护也会增加每英里的成本。压缩空气系统也是如此。为压缩空气并将其储存而购买的动力就是投资。成本是在使用空气时产生的,而空气的最终成本将取决于它如何从系统中逸出。想想非故意和故意的泄漏吧! Lowering air pressures, controlling use points, applying storage appropriately, and eliminating wasteful practices will save on the air consumed at use points. Less air usage translates to a reduction in the energy investment back in compressor room. The facility is on its way to achieving ISO 50001 Energy Management certification.

欲了解更多信息,请联系鲍勃·威尔逊、PEMCO服务www.pemcoservices.com。

阅读类似的文章压缩空气储存系统评估,请访问www.ghtac.com/system-assessments/piping-storage。


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