两个城市的故事 - 固定速度和VSD压缩空气系统的比较
令人惊讶的是，有些压缩空气系统运行得如此高效，而另一些却如此浪费。在这个时代，所有的意识在互联网上，除了提供无数的培训课程，它是一个来源，令人惊讶的是，一些系统仍然不必要地浪费数千美元每年的电力和维护成本。
用作者查尔斯狄更斯的话说那“这是最好的时代，这是最坏的时代，这是智慧的时代，这是愚蠢的时代....”。
这个短语最好地描述了我们作为压缩空气顾问的经验和我们在两个不同城市的两个压缩空气系统的检查。其中一个在一个城市的邮件分拣设施运行，效率非常低，而另一个在一个独立的邮件分拣设施的设计要好得多。年度运营成本的差异是惊人的。一个系统的空气压缩机是另一个系统的两倍大，但最令人惊讶的是，最大的系统消耗的能源要少得多。
止回阀保护的空气压缩机造成麻烦
邮件分拣设施的压缩空气系统已自90年代以来一直在使用。两个较旧的50马力（HP）风冷的固定速度润滑空气压缩机容纳在设施的设备室。空气压缩机占空比在设定的时间表中彼此之间交替。使用240加仑的湿式存储器接收器来帮助空气压缩机控制，通过在最终传递到植物之前流过接收器到非循环冷藏空气干燥器和系统过滤器。
这种调节螺杆式空压机安装在热锅炉房，功率过大，需要空调才能正常运行。
每台空压机都采用了止回阀保护，这一功能通常在往复式螺杆空压机中使用。止回阀通常安装在往复式机组上，这样在启动空气压缩机时，系统压力不会造成问题。由于现代螺杆式机器内置有止回阀，这些额外单元的存在实际上会导致协调空压机控制的问题，因为本地空压机控制很难通过止回阀“看到”实际系统压力。在这种情况下，工厂的第二台空压机必须手动停止，如果主空压机关闭，第二台空压机就无法启动，从而降低了可靠性。
在具有两个50-HP空气压缩机的设施的压缩空气系统布置中示出。
评估显示出高功耗
在压缩空气系统的开始时，客户被问到客户是否知道他们使用了多少压缩空气。他们不知道，因为没有流量测量仪器。因此，为工作购买流量计，并留在适当的地方以供将来使用。
由于系统控制存储非常小，并且空气压缩机控制差，空气压缩机在调制和负载/卸载的组合中耗尽。将电力监视器放置在空气压缩机上，以及系统中的各个点来测量压力和流量计。数据分析显示以下结果：
表1：运营压缩空气系统的年度成本总额为24,000美元。
与空气压缩机的全部容量相比，数据显示该系统非常轻，压缩空气流量在约34个CFM的平均值。然而，功耗远高于预期，平均约为36.5千瓦。计算出的特定功率，包括干燥器为每100 CFM 107kW，对系统的值极差。较小系统的预期特定功率应在每100 CFM的21至23千瓦的范围内。这显示了节省压缩空气系统的生产侧的极高潜力。
所示是典型的24小时压力/功率/流动轮廓。尽管两个空气压缩机都是相同的制作和型号，但是在类似的加载条件下使用的是更多的电源（黄线），而不是另一个（下红色线）。点击在这里扩大。
该系统具有运行问题，因为它安装在一个热锅炉室内，空气冷却空气压缩机经常过热。该高温超载了空气干燥器，并在下游管道中允许水分形成。该问题变得如此麻烦，空调空气被引导到空气压缩机冷却器中，减少空气压缩机的工作温度，但增加了压缩空气系统的大量成本。
该系统的一个额外问题是绕过管道。系统过滤器和空气干燥器的旁通管路在空气压缩机室集管中形成低斑点的装置下运行。由于流过旁通管线的压缩空气是100％饱和的，因此在旁路环中允许允许水分以形成水分。事实上，旁路环在测试时完全充满了水。每次打开过滤器和烘干机旁路环以执行系统维护时，将流入系统，污染下游设备。
一个糟糕的旁通装置允许水在旁通管道中收集。
类似的操作，减少功耗
位于不同城市的第二压缩空气系统以与几乎相同的设施负载的方式非常相同。在邮件分拣设施中，随着技术改变为高速分拣机的，分拣机要求的压缩空气大大减少，需要更少的人类和更少的压缩空气。
该第二系统由安装在设施的单独通风室内的两个100 HP风冷变速驱动器（VSD）润滑空气压缩机组成。空气压缩机占定时间表在一个或另一个之间交替。安装了1,550加仑的湿式干燥存储器接收器，帮助空气压缩机控制，空气首先流过循环的热质量冷冻空气干燥器，并通过低差分雾化雾化器系统过滤器，以及设置为的压力流量控制器90 psi，之前最终被传递给植物。每个空气压缩机通过每周改变压力设置置于引线位置。一个单位承载负载，而另一个单元是否应提供备用空气压缩机的备用保护。
本网站未完成全面压缩空气审核，因此没有安装流量计，但流量可以根据空气压缩机占空比计算。由于植物流量低，因此这些空气压缩机在最低速度以下操作开始/停止。
这些数据显示了这480个CFM级空气压缩机仅产生20％的空气，并且它们坐在待机义务中的剩余时间。它非常令人不安地走进一个干净的凉爽和安静的空压机室，其中所有空气压缩机都在一个设施中自动关闭，每天七天运行二十四小时。在6.4kW测量平均功率，同时产生21个CFM的压缩空气。该系统特定的功率为每CFM的30kW工作，包括空气干燥器，这不是最佳的，但它比以与第一设施相同的方式设计的系统消耗得多。总功耗为每年56,000千瓦时的预计，电荷每年约2,800美元。该系统尽管能力是较旧的设施的两倍，但消耗了五倍的功率。
解决超大型空气压缩机的问题
这款较新的系统大大超大，空气压缩机专家将被吓坏，以便在最低速度低于最低速度，VSD空气压缩机的不太理想的操作制度方面会看到系统。
这是因为这个系统是超大的，比功率远高于最佳范围21至23千瓦每100 cfm。但是，它击败了快速循环的小型固定速度空压机，大部分空载运行。制造商建议应避免在最低速度下运行VSD，因为在这个范围内，空气压缩过程中由于凝结而形成的空气压缩机润滑油中的水不会产生足够的热量将其煮沸。在炎热潮湿的环境中，这可能是个问题。幸运的是，这个设备是凉爽和干燥的，并且对空气压缩机进行了很好的维护。该系统以这种方式运行了十多年，没有出现重大问题。由于储存容量大，并且比正常的启动/停止压力带宽，空压机在启动时可以运行很长一段时间，使得内部温度接近正常。
设施的VSD单元显示在启动/停止模式下运行，从而降低功耗。点击在这里扩大。
如果客户不知道他们的空气压缩机应该在构建设施时应该是什么精确尺寸的情况。在这种情况下，由于建筑物的大小，并且基于历史数据，系统估计需要100 HP的容量。但是最终用途设备技术的变化大大降低了实际要求。
当该系统被购买和安装后，当地电力公司参与并说服客户购买VSD空压机、高效干燥机、一个非常大的存储和一个压力调节装置以降低工厂压力。电力公司未能成功说服客户减小设备的尺寸，但正是因为安装了这种非常高效的设备，最终的运营成本才如此之低。十年来，每台压缩机平均每年仅运行1300小时左右，使维护成本降至最低。
循环空气干燥器的显示面板报告了93％的平均节能。
节能为87％
第一个压缩空气系统具有一些重要的问题和未来储蓄潜力。改进系统的建议包括需要右尺寸的空气压缩机降低放电压力更靠近流量控制阀设置，并减少泄漏。具体的改进措施如下：
- 使用循环干燥机（和660加仑储存）安装新的VSD润滑空气压缩机。
- 降低空压机排气压力。
- 卸下（或不安装）空气压缩机止回阀。
- 改善空气压缩机通风。
- 重新配置过滤器和烘干机旁通线。
- 在空压机压力传感上使用遥感。
- 在空压机、干燥机、过滤器、接收器上安装无气冷凝水排水管。
- 实施或安装空气压缩机效率监控。
- 修复10立方英尺的泄漏。
这些措施的预计储蓄将节省277,000千瓦时并降低电气成本87％，应预计这些措施的潜在节约应预计将使系统特定权力降至正常水平。然而，由于空压机仅在每年的预计45％的项目中耗费2,800美元，因此这些措施的投资只会获得每年约1,600美元的财政储蓄。
绘制一条路
与操作系统不良相比，这两个压缩空气系统的比较显示了设计良好设计系统的经营成本的极端差异。空气压缩机尺寸，系统存储，烘干机和过滤型以及操作压力的选择可能导致最终结果的差异。您是否拥有最好的次，或者您的压缩空气经验最糟糕的时间？由你来绘制那条路。或者再次从狄更斯借来，你可能能够对自己说“这是一个远远超过我所做的事情，而不是我所做的事情......”。
有关更多信息，请联系Ron Marshall，Marshall压缩空气咨询，电话：204-806-2085，电子邮件：ronm@mts.net.。
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