工业实用效率

汽车制造商每年节省600,000美元的能源成本并提高压缩空气系统可靠性

在西方先进的汽车制造工厂一半的美国生活更环保的未来的目标,由于广泛的压缩空气系统审计其次是实现先进的控制技术和气流米正在进行监视和测量,以确保持续的系统效率。

该项目还包括增加一个增压空气压缩机和接收罐,以及安装一个重要的压力控制阀,使汽车制造商能够在生产高峰期间运行更少的离心式空气压缩机。这样一来,该电厂每年节省了近610万千瓦时和超过60万美元的能源成本。该项目还从当地公用事业公司获得了369,374美元的退税,从而使项目得到了6个月的回报,同时提高了系统的可靠性。

离心式空气压缩机电力生产

压缩空气在制造厂生产的核心,跨越115英亩。压缩空气能力用于控制机器人除了供电输送机和包装设备外。它也广泛用于涂装,冲压和塑料成型操作。

在压缩空气系统升级之前,该工厂运行了位于中央动力屋的七个离心式空气压缩机。空气压缩机包括六个1,250马力(HP)离心式空气压缩机和一台700-HP机器。该系统还包括八台冷藏干燥器,以及四个2,500加仑的接收器罐和一个5,000加仑坦克。

空气压缩机型号和额定值如下:

模型

最大压力

容量

数量的单位

生命值

模型1

143 psig.

3723 CFM

3.

1250.

模型2

4523 CFM

1

1250.

模型3

2,612 CFM.

1

700

模型4

4546 CFM

2

1250.

7台英格索兰离心式压缩机

共有七个英格索兰离心式空气压缩机用于在跨越115英亩的汽车厂供电。

汽车制造商于2016年启动了内部努力,以实现节能,提高压缩空气系统的效率,该系统每年耗资160万美元运营。离心式空气压缩机的复杂性,以及控制它们的方法,领导了该公司寻求压缩空气系统专家的支持。

审计显示了显着的离心式空气压缩机爆炸

实现植物目标的第一步涉及IZ系统与ALD,Inc。的IZ系统的压缩空气系统的全面审计

为了进行审核,该团队从工厂的SCADA监控系统导出数据,包括电机电流、排气压力、进气阀和每个空压机的排气位置,以确定系统的不同运行模式。此外,压力记录器被放置在空气压缩机下游和整个校园,以监测压力波动,并观察空气压缩机如何应对需求的变化。

审计显示,7台1250马力的空气压缩机运行在一个简单的本地压力控制系统上。控制器无法对进气阀和排气阀进行谨慎管理,导致PID寻迹。因此,在所有操作条件下,机器都要排出大量压缩空气,以防止喘振,这导致了卸载和工厂压力的损失。在审计过程中还发现了两个独特的需求期:

  • 正常需求:三个空气压缩机在线,运行,以维持每年约5,200小时的生产压力。
  • 低需求/周末:3台空压机保持在线状态,但在低需求时期,每年大约有1688小时不需要,此外每年还要处理周末1872小时的负荷。

基于在为期两周的审计期间收集的数据,该团队建议安装自动压缩空气系统控制和监控解决方案,该控制解决方案序列空压机的运行以匹配实际需求。

审计还显示工厂可以减少设备升级的最高需求,主要由加强空气压缩机与较大的接收器罐组成。该团队还建议在每个空气压缩机的排放线上安装VPFlowscope DP气流计,以精确气流测量和持续的监控。

能源折扣所需的广泛数据收集

了解该项目有资格获得实质性的公用事业回扣,该团队将其审计报告提交给当地效用进行审查。除了批准过程之外,公用事业委员会还审核了并行审计,以验证审计方法和节能计算。

一年多的时间后,该实用程序批准了项目折扣,但要求工厂首先安装自动压缩空气控制系统,并记录四周的额外基线数据,以进一步验证实现预计节能的能力。实用委员会官员高兴的是,该团队计划安装新仪表,以便准确地比较提供给生产与厂房压缩空气分配系统上的旧气流仪提供给生产的气流。

接下来,该团队在工厂安装了IZ系统压缩空气自动化和数据采集系统。该技术直接与每个空气压缩机的主面板通信,也可以从空气压缩机Modbus输出的数据或用于连续监测整个压缩空气系统的外部传感器的任何组合。控制系统可以完全控制所有空气压缩机,这是优化压缩空气供应的关键以匹配需求曲线。如果需要,还可以远程访问自动化平台以优化空气压缩机控制序列。

重要的是,在为期四周的时间里,使用新系统保护的数据进一步证实了潜在的节能效果。

提高压缩空气系统的响应能力

该工厂解决的另一个关键问题是现有的压缩空气系统无法有效地管理峰值需求事件。具体而言,空气需求中的尖峰会导致压力下降,因为离心式空气压缩机会加速太晚。发生这种情况是因为峰值事件对于机器来说太短暂,可以快速反应增加需求。此外,这种情况在压力下达到峰值,然后是空气压缩机爆炸。

为了增加压缩空气系统响应时间,该团队将增压空气压缩机安装在一起,其中17,500加仑的接收器罐能够在250 psi下存储压缩空气。鉴于植物压力约为100psi和罐压力250 psi - 并且空气被储存在线 - 储罐与植物压力的正常储罐不同。

通过增加储罐中的压力,压缩空气储存系统的容量大于加倍。升级的系统还包括使用由IZ系统自动化平台控制的交叉压力流量控制阀。阀门发生峰值需求时,阀门将空气从储罐从储罐释放到主供应管线中。在这样做时,该工厂只需要运行两个或三个空气压缩机而不是四个单元,以满足空气的最高需求。

IZ控制系统

点击在这里扩大。

该升级系统几乎几乎消除了离心式空气压缩机的吹扫。在空气压缩机故障的情况下,离线提升存储系统提供峰值需求流量超过10分钟,这使得自动化平台足够的时间在没有中断植物生产的情况下自动携带备份单元。

差动式气流计跟踪机器效率

升级后的压缩空气系统的另一个关键方面是,当由于各种原因(如维修人员修复空气泄漏时)空气需求发生变化时,能够持续监测和调整系统。对气流需求的持续监测还允许对空压机控制算法进行调整,以实现系统优化。

在工厂,每个空气压缩机配有差压气流仪,VPFlowscope DP,以测量双向气流,压力和温度。该植物赞赏地安装新的气流仪,现在可以追踪每台机器的效率。如果检测到问题,例如堵塞的入口过滤器或反向流量,植物人员可以立即采取行动,避免浪费能量和相关成本。该植物还可以检测空气压缩机中的止回阀何时泄漏以防止反向流动。

此外,维护团队使用夹具上的超声传输时间流量计,定期检查每个空气压缩机的冷却供水。冷却不当会显着降低压缩空气系统的效率。

vpflowscope.

vpininstruments公司的VPFlowScope DP气流流量计安装在每个离心式空气压缩机上,使工厂能够监控每个机组,这反过来也使决策者能够提高系统效率和维护。

节能和可靠性等于胜利

2018年11月,在公用事业部门批准审计后不久,这家汽车制造商启动了其压缩空气系统升级项目。压缩空气自动化和数据采集平台的实施,结合系统的升级,降低了设施每年的能源消耗6098619千瓦时,每年节省60万美元。该项目获得了$369,374的公用事业奖励,但只获得了6个月的回报。

除了实现能源效率的目标外,该项目还提高了压缩空气系统的可靠性,因为该工厂需要运行一个较少的离心式空气压缩机以满足峰值需求,这意味着相同的空气压缩机可以作为备用单元。。离线增压存储系统还进一步增强了系统可靠性,因为它旨在提供足够的空气来支持植物需求,直到备用空气压缩机在线,以取代故障的空气压缩机。

关于作者

Pascal van Putten是vpininstruments的首席执行官和创始人,在流量测量、压缩空气监测和工业能源管理方面有20年的经验。Tyler Costa, ALD, Inc.运营副总裁。在过去的10年里,他参加了多个行业的数百次压缩空气系统审计。

关于vpinstruments.

vpininstruments为工业客户提供方便的能源流动洞察。成立于1999年,为压缩空气流量、气体流量和电能消耗提供完整的解决方案。其产品遍布世界各地,并广泛应用于汽车、玻璃制造、金属加工、食品饮料和消费品等工业市场。有关更多信息,请访问www.vpinstruments.com.

“肾上腺脑白质退化症”,公司。

ALD,Inc。是美国西海岸最大的压缩空气和工业真空审计和技术服务公司。它为专业的压缩空气系统服务提供了无偏见的审计建议,旨在最大化生产吞吐量的价值。ALD提供交钥匙项目解决方案,也与所有加利福尼亚州所有主要的加利福尼亚州和亚利桑那州公用事业公司提供合同和关系,以提供显着的压缩空气激励措施。有关更多信息,请访问www.airleakdetection.net.

关于工业区系统

自1980年代以来,IZ系统一直是全球领导者审计和设计压缩空气和真空系统。该公司在美国各地拥有地点,持有一些版权和专利,为压缩空气自动化进行高级逻辑。IZ压缩空气自动化和数据采集系统具有内置数据采集,并为系统调整和管理提供了在线支持,同时提供离心空气压缩机负载分配技术和压力流控制兼容性。要了解更多信息,请访问www.izsystems.com

所有照片都由vpinstruments提供。

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