吹出应用中的节能机会

评估工程空气喷嘴和鼓风机升级的回报

背景

有各种各样的工厂可以用来从包装中移除或“吹出”水分。打开管或钻孔管通常被视为简单的低成本方法。然而，这些方法有相当大的缺点，最符合的是增加的运营费用。虽然在短期内可能便于廉价，但这些方法通常比首选替代品运行5-7倍。此外，它们可以为死亡的压力和环境噪声要求提高安全问题，以符合OSHA指南。

“在许多吹气应用中，节能通常被忽视。”

除了这些临时组件本身的明显缺点外，节能领域的领导者长期以来一直提倡用户“采取系统方法”，以充分优化能源的总使用。在一个极端的情况下，一个完全高效的系统在没有做任何有用的工作的情况下运行，它消耗的能量是100%的浪费。然而，更常见的是，系统中有一个元素可以得到改善，从而节省大量的能源。好消息是，无论您是能够实现一个全面的系统再造项目，还是只是在寻找一个快速的修复，在许多吹掉的应用程序中都有大量的机会。

手中的一只鸟

特别是在食品和饮料行业，许多领先的组织正在将他们的吹气应用从压缩空气转向低压、高容量的风机，以提供更低的运营成本。考虑最新的创新和理解新技术的影响对于规划未来的运营是很重要的，这是令人兴奋的。然而，要小心，不要让新技术的承诺分散您对优化当前操作的注意力。

虽然在能源绩效方面经常是明确的胜利者，但也有相应的成本来实现这种性能。必须始终将成本符合益处。不要允许承诺理想的解决方案，以延迟可以以较小步骤制作的有意义和即时进展。

例如，最常见的机会之一是转折原理 - 一个强大的策略，尚未实现最充分利用。通过详裂性地或结合更自动化的解决方案，有许多方法可以捕捉到转弯的好处，或者通过诸如电子流控制的更自动化的解决方案。

正如西奥多·罗斯福所说的那样，“你能做什么，你所拥有的东西。”如果您有选择来改善现有操作 - 您应该带它们。许多组织尚未利用低成本选项，以显着降低成本和能源使用，同时保留优选的理想解决方案。

不同的优先事项

制造厂可以分为两部分:基础设施(管道、电力服务、暖通空调和压缩空气)和从各种oem和机械制造商购买的制造设备。

The plant’s priorities include reliability, operational efficiency, cost of maintenance, etc. This responsibility creates a detailed understanding of the facility infrastructure half of the compressed air system: the compressors, dryers, receivers, controls/sequencers, piping, etc. However, the components and equipment that uses the compressed air: air knives, cylinders, actuators, coolers, vacuum generators, etc. - are often designed, specified and supplied by the machine builder with little input from the end user of the equipment. The priority here is process reliability, production throughput and quality – in other words, performance not economy.

虽然这些天能量使用是在机器设计中越来越大的考虑，但对关键绩效标准的详细了解很少在机器建设者的工程部门之外。除非最终用户规范解决了能耗，否则经常提供标准高效组件​​。一旦生产设备到达工厂，强调上涨和生产接管，并且经营设备的相关成本通常被接受。

这是很自然的，降低成本将是第二位的产生收入，就像亏损是第二位的利润的业务记分卡-损益表。与此同时，降低运营成本也是实现利润最大化的一部分。实现行业领先业绩的公司能够优化损益方程的两边，以产生最大的底线结果。

指定高效组件

能量密集型设备的关键原理是指定系统每个组件的最高可用效率。能源往往是总体拥有成本的最大因素。电动机和压缩空气系统可以高达96％;能源通常引用寿命成本的82％。虽然这可能是更昂贵的选择，但利用该策略将最大限度地提高整体系统效率，并在长期运行中提供较低的运营成本。

再次，采取实用和平衡的方法很重要。是否有机会计划在整个工厂中纳入下一代技术更新的有组织的系统演进？或者有什么可以用现有机器完成的，以提高近期效率？许多简单，短期解决方案只有一个或两个月的投资回收期。在忙于绘制你的长期战略时，不要忽视这种低悬垂的水果。

让我们探索同一进程应用程序的两个场景 - 装瓶线上的吹水 - 以说明一些细节。一种选择是升级压缩空气设计，以利用更高的效率喷嘴并减少压缩空气需求。另一种选择是消除压缩空气的使用并通过系统的变化，以较低总成本的基于设备的设备。

场景A：压缩空气喷嘴升级

通常，使用压缩空气需要喷嘴以适当地塑造用于应用的空气流。市场上有各种喷嘴 - 各具有不同的性能，在力量，空气消耗以及它们产生多少噪音。

“工程空气喷嘴提供了简单但有价值的节能机会。”

当您正在努力最小化操作中的压缩空气需求时，请注意您的设施中使用的喷嘴类型，并确认他们提供最佳过程和能量性能。不幸的是，这里没有标准依赖于这里 - 您需要验证性能并寻找更高的效率替代方案。查看您的经销商以获得特定比较的帮助。您可能会找到减少空气需求，噪音和运营成本的好机会。

充分利用你拥有的

我最近与一家饮料公司合作，在装瓶业务中检查压缩空气使用。在一个装瓶线中，以下应用程序都利用标准的空气喷嘴：

虽然有效地去除水分，但标准喷嘴使用相当大量的压缩空气。鉴于这种空气流量连续，年度运营成本相当可观。假设售价为0.25 / 1000美元的SCFM和运营24x5x50的工厂，该行的空气成本每年总计39,600美元。

以下概述的短期替代方案建议将压缩空气与周围空气混合，以减少压缩空气的总需求和消耗，同时仍然满足应用的性能要求。这些替代装置有时被称为文丘里管、空气放大管或工程喷嘴。

选择工程喷嘴将压缩空气需求减少284.4 scfm或64.6％。假设同期的成本和年度营业时间，这些空气节省价值为每瓶25,596美元，而该示例中升级的费用仅为2016年。

在此升级方案中的回报非常迅速 - 仅1个月，运营储蓄完全涵盖了硬件成本。鉴于该更改利用现有管道，安装成本最小。只需将这些设备交换为原始标准高效的设备即可实现此升级所需的一切。

场景B：升级到基于鼓风机的技术

低压空气设计

如果正在设计一条新管线，越来越多的人倾向于使用低压、大容量的空气进行吹除，即再生鼓风机。

再生鼓风机是电机供电的高容量，低压空气供应，适用于许多吹气应用。通过完全消除在这些应用中的使用，给出了使用用于盖子进纸器和吹口的漏洞和吹口应用示例的设计。在这种情况下，盖帽进纸器应用中使用了一个鼓风机175 SCFM @ 4 PSI，另一个鼓风机额定频率为300 SCFM @ 3.5 PSI用于吹气应用。

该系统实现了压缩空气最大的节省，而是需要更涉及的安装，因为需要更多的设备修改。注意，该解决方案增加了需要电力运行的额外电机驱动设备。为了比较目的，该成本将以等同的压缩空气 - 或72 CFM表示。因此，尽管如此，解决方案完全消除了压缩空气，我们将从440 CFM中减去72 CFM，并将节省的节省为368 CFM作为“净节省”。

上面的图表基线为单个装瓶线。对于具有4条装瓶线的设施，总储蓄范围从每年102,384美元至132,480美元。每个选项都是一个很好的项目，提供有意义的储蓄，具有吸引力的回报。哪个是您的组织的权利？

升级您的压缩空气吹气具有降低硬件和安装成本的优势，但它并不能完全消除在高运行时间的应用程序中使用压缩空气。然而，这种方法可以从现有设备中获得额外的性能，如果你不能立即实施系统检修，这种方法可能是有意义的。

从压缩空气中迁移到鼓风机驱动设备达到最大的节省，但需要更大的硬件投资和更涉及的安装。如果定时是正确的，可以在吹气应用程序中留下压缩空气，知道您将在迁移到基于鼓风机的解决方案时，您将实现更高的效率。

不管您喜欢哪种方法，都要考虑总体影响。你们经营几条线路?规模较大的制造企业在运营一个设备网络时，往往会拥有一批设计类似甚至冗余的现有机器。估计您的总节省潜力与这些选项中的任何一个单一的生产线或整个网络。你很可能有机会实现有意义的成本和能源节约，并获得快速回报。

不要拖延，现在就开始!

有关更多信息，请联系TED Clayton，营销经理，能源和电源管理服务，Kaman Industrial Technologies，ted.clayton@kaman.com.，电话：800-526-2626那www.kamandirect.com.

TED Clayton拥有超过20年的工程和应用产品销售经验，并强调基于价值的解决方案。TED在各级制造机构工作的经验使他能够定义经济价值和框架技术解决方案，这些解决方案在一个广泛的行业的主要重要性领域带来了有意义的成本。