食品工业工厂每年节省$ 15.4万能源成本|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

汉克·范·奥尔默，美国空军

该设施

这家位于加州的食品工业工厂每年花费386,533美元用于运行压缩空气系统的能源。该系统评估详细介绍了11(11)个项目领域，这些项目每年可节省能源154 372美元，投资289 540美元。当地公用事业单位的能源奖励为每千瓦时9美分，为这家工厂提供了159,778美元的奖励。这将投资减少到129,762美元，并为该项目提供了10个月的简单ROI。

该项目代表了真正的“供需侧评估”。需求方的工作确定了在吹气应用和泄漏中减少压缩空气消耗的重要机会。由于文章篇幅有限，本文将详细介绍工厂如何减少压缩空气消耗超过841 cfm。

需要注意的是，压缩空气系统的供应端必须进行修改，以便将减少的压缩空气消耗转化为能源节约。为了将减少的压缩空气需求转化为节能，需要一种新的变速驱动空压机和空压机控制自动化系统。

供应系统概述

当前系统的额定“比功率”为5.27 cfm/kW。这个能源效率指标意味着每消耗1千瓦，空压机产生5.27立方英尺(每分钟立方英尺)的压缩空气流量。

空气系统每年运行8760小时。该系统的负荷曲线或空气需求在一天中根据生产周期(而不是轮班)而变化-两个压缩机满足需求的时间为55%，而三个压缩机满足扩大的需求的时间为45%。整个系统的流量范围从两个压缩机期间的平均2591 acfm到三个压缩机期间的3258。在生产过程中，压头中的系统压力在103到104 psig之间。

300马力的1号和2号空压机作为主要主空压机运行，3号空压机作为微调(滞后)单元运行。所有现有的空气压缩机都是顺序控制的，并按预定的间隔顺序旋转。

在进行系统评估时，节能估计部分取决于空压机容量控制系统能否有效地将较低的空气使用量转化为较低的电力成本。manbetx客户端12-5下载目前安装的空气压缩机也有这种卸载控制——但它们太大了。为了将系统的比功率提高到5.68 cfm/kW，需要安装一个更小的(150 hp)变速驱动空压机。此外，现有的管道系统将允许控制实现它们的目标。

本文的重点是详细介绍在降低压缩空气消耗方面所实现的方案。

表1 - 2

绿色的叶子

项目一:泄漏识别和修复

在工厂进行了压缩空气泄漏的部分调查，确定了43个泄漏，并进行了记录。对于已确定的43处泄漏，总共可以节约245 cfm。我们建议使用超声波泄漏定位器来确定和量化压缩空气泄漏。核电站内部已经安装了这样一个泄漏检测器。泄漏研究中调查的一些区域包括大量高背景超声噪声，屏蔽了许多较小的泄漏。在继续泄漏管理程序时，工厂员工应在非生产时间进行泄漏检测，以消除一些高超声波背景噪声。

通过修复43个泄漏点来减少空气流量	245 cfm
可回收的空气流量减少节省	110.70美元/ cfm /年
计划项目每年节省电费	27120美元/年
修复泄漏的单位成本(每次泄漏25美元的材料和每次泄漏75美元的人工)	＄100
项目总成本(材料和安装)(每个43 x 100美元)	4300美元

项目2:热电制冷

现在出现在商业工业柜冷却市场的一项较老的技术是“热电制冷”。它最初被开发并应用于计算机和其他电子元件的内部冷却。热电板采用高效的Pelletier冷却设计。当电流供应到极板时，它使表面冷却。当流向板的电流减少时，冷却效果就降低。控制系统manbetx客户端12-5下载调节电流以保持目标温度。

运行热电制冷柜冷却器的能源成本比氟利昂制冷机组低50%到80%。这种技术并不总是有能力发展更高的温差其他一些技术，特别是涡管冷却。在一些较高的环境区域(如熔炉等)，绝缘较差的橱柜，他们可能无法使用。我们在美国大陆的制造工厂中成功地应用了热电冷却技术。

热电冷却器总结

无制冷型冷却器的电能成本比热电空调器低。今天，它的实际极限是1500英热单位/小时在单个单位(或倍数1500英热单位/小时)。这将处理当今工业环境中的许多橱柜冷却工作。它会冷却到低于周围空气温度。它确实有有限的冷却温差(10 - 30oF)从周围环境。
热电可以在一个密封的柜子里冷却，不需要用冷气换热空气!

我们看到工厂里有53台柜式冷冻机。所有这些额定为1,500-4,000 Btu/hr的冷却器都可以被类似额定的热电制冷系统所取代，该系统配有自动温度控制单元，每台可节省3 - 6kw。它们也将提供比一般的1-3年制冷机组更长的寿命。

5个4000英热单位/小时的屋顶热电单位可能会被2个1500英热单位/小时的热电单位取代，因为现有的热电单位可能都太大了。证明所提出的解决方案是可行的，这就是为什么我们建议通过实验找到最经济的方法，而不是仅仅更换所有53个柜式冷却器的原因之一。它可能是一个单独的1500 btu/hr单位将工作，如果绝缘添加到侧面，底部和柜门。

我们建议工厂最初只更换53台冷柜中的10台。更换其他43个在随后的数月或数年里出现故障的冷柜冷却器。

目前10台冷藏柜制冷机的能耗至少为(5台在屋顶，5台在室内)	45千瓦
每台1500英热单位/小时热电冷却器的能耗	280瓦
需要更换十个制冷机组的热电冷却器数目	16
热电机组新能源使用(0.28 kW * 16)	4.5千瓦
计划项目节省电费	40千瓦
拟议项目每年节省电费(40kw * 8760小时* $0.08/kWh)	28032美元/年
工程成本(材料、安装)	30000美元

项目三:使用文丘里空气喷嘴吹出空气

该食品工业工厂通过在四个开口吹气区域安装文丘里喷嘴可以节省大量能源。下面的开吹项目是基于使用不锈钢喷嘴而不是通常的尼龙复合喷嘴。总的来说，这四个开放式吹气项目可以在所有班次中平均节省440cfm，成本为6000美元。

乳清区，东北角，管吹出25 cfm -使用9 cfm放大器喷嘴和自动电磁关闭阀一半的时间。每次节省19立方英尺。成本是800美元。
山本填充室，管道1，有4个每次25 cfm的开启吹气-添加调节器(200美元)和放大器喷嘴(200美元)每个12 cfm和自动电磁关闭阀(750美元)的一半时间。所有班次节约76 cfm。成本是1200美元。
山本填充室，2号线四个用于折叠塑料袋襟翼的方向楔形喷嘴，每个32 cfm，可以用放大楔形喷嘴和调节空气到80 psig，然后每个只使用16 cfm。每天工作20小时。节约(32-16)倍于4个喷嘴在20/24小时= 52 cfm所有班次。成本是1000美元。
块奶酪室使用4*4个楔形喷嘴，每个喷嘴32 cfm，用于将奶酪中的水吹掉(512 cfm)。操作80%的时间。用4*1的空气刀每个使用36 cfm，或144总cfm。所有班次节省[(512-144)x 80%] = 294 cfm。安装费用为3000美元。

目前平均空气流量到目前使用的喷嘴	642 cfm
建议平均空气流量用于放大喷嘴和空气刀	202 cfm
节省总风量	440 cfm
可回收的空气流量减少节省	110.70美元/ cfm年
每年因流量减少而节省的电费	48707美元/年
工程估算总成本(所有材料及安装)	6000美元

项目4:使用文丘里喷嘴喷枪

另外，用文丘里喷嘴喷枪代替喷枪还可以节省开支。系统评估建议用osha批准的文丘里放大器吹枪替换现有的12支吹枪。

现有喷枪的平均空气流量为每60cfm (5/16 "， 100 psig)倍12支喷枪倍2小时/24小时	60 cfm
文丘里喷枪的平均空气流量为7 cfm / 12枪/2小时/24小时	7 cfm
节省总风量	53 cfm
每年因流量减少而节省的电费	110.70美元/ cfm年
项目总估计成本(12支吹枪每支45美元)	540美元

项目5:罐搅拌

该食品工业工厂有9个(最终12个)清洗罐，需要搅拌以达到最大程度的清洗。清洗在夜间进行，每个洗涤槽搅拌约2小时。

这家工厂建造了空气管道，每几英寸钻大约41个1/8英寸的洞，以便将压缩空气吹入水中。一般情况下，这些管线只有24英寸水深，因此其上的水压约为1psig。因此，低压空气将同样有效地搅动水，而不是使用调节但仍然高得多的压力压缩空气。

我们建议工厂在相同的洗涤槽中使用这些相同的线路，但beta测试使用一个小型7 psig鼓风机来供应系统，而不是连接到压缩空气系统。这个鼓风机将需要一个电力连接，但它似乎是服务附近的每个洗槽。吹风机可能可以适合下每个油箱，以便它是出的方式。

目前的空气流量与压缩空气13 cfm每孔(1/8 "调节到60 psig)倍41孔倍2小时/24小时	45 cfm
压缩空气与鼓风机空气流动	0 cfm
节省总风量	45 cfm
可回收的空气流量减少节省	110.70美元/ cfm年
每年因流量减少而节省的电费	4981美元/年
项目估算总成本(鼓风机及安装)	5000美元

公平的分析，鼓风机将消耗电力。这将取决于鼓风机，但它将在1千瓦的范围内。这将花费1千瓦* 2小时/天* 365天/年* 0.08美元/千瓦时=每年58美元运行。换句话说，鼓风机解决方案的能源效率大约是使用压缩空气的85倍。如果该项目完成，公用事业公司的回扣将按净能源节省额(4,981美元减去58美元)计算。一旦这个测试方法证明成功，修改所有9(或12线3在线)洗槽。能源节约和公共事业回扣将按比例增加。