工业效率

仪器空气和呼吸空气在一个制药厂

位于加拿大的制药厂已经对两种植物系统进行了压缩空气评估。研究揭示了较差的压缩空气生产效率,高空气干燥器损耗和高流量压缩空气的问题使用负面影响植物压力。该植物在两个压缩空气系统上实施了能效措施,分别节省了46%和64%。

背景

该公司是一家大型跨国制药公司,从动物副产品中提取有益健康产品。该工厂的压缩空气供应最初设置为两个单独的系统,一个提供乐器空气,其他呼吸空气用于实验室目的。植物B系统使用润滑和润滑剂的可自由空气压缩机的组合,尺寸在15至60 HP之间,每个都有其自身干燥的空气干燥器。

图1

图1:如图所示的系统1配置混合润滑和无油(系统2未显示)。点击在这里扩大。

初步评估

工厂B系统的供应侧测量最初是在2004年完成的,当时工厂要繁忙得多,平均压缩空气负荷比现在高。图2显示了一个生产日的快照,相当恒定的负荷,由烘干机清洗和柜体通风造成,只有一个很短的生产中午。可以看出,15hp空压机一周内由于某些未知原因部分空载启动运行,降低了系统效率。在白天可以看到一些引起低压的波动。分析最终表明,小型压缩机可以用于非生产流量,而不是运行大型60马力压缩机和干燥机。

图2

图2:带有两个压缩机的样品生产日运行。点击在这里扩大。

最终使用压力问题

从图3中可以看出,生产当天的压力分布受到主要最终用途的极大影响,这可以追溯到在存储容器中混合了一些化学品的喷注应用。该操作在生产当天根据要求开始,并设置了一个压力开关,如果工厂压力太低,则切断压缩空气的流动。另一种最终用途是利用压缩空气搅动污水,以控制臭味。这些终端使用迫使压缩机排放水平远远高于要求。

在评估时,基于安培读数,系统流量估计为峰值264 cfm和平均111 cfm。每年耗电量估计为31千瓦,约为18.1万千瓦时。系统比功率估计为28 kW/100 cfm(不包括空气干燥器吹扫),优化系统的正常读数低于20 kW/100 cfm。

图3.

图3:显示了支配压力分布的喷射应用。点击在这里扩大。

需求的成分

进行了详细分析以估计压缩空气,用于提高需求。基于各种特殊测试和流量测量,创建了以下需求配置文件的以下组成部分:

图4.

图4:详细分析显示了使用空气的位置。

可以看到工厂有一个低水平的泄漏,这显示了优秀的维护实践,但有两个主导负荷,柜式吹扫和空气干燥机吹扫。柜式净化是将少量的空气引入到高溶剂含量区域的电气面板中。这样可以对面板施加正面压力,防止爆炸蒸汽进入。这是为了安全,经过大量研究后发现,这个负荷必须保持。然而,空气干燥机负荷是由于固定循环运行的两个无热干燥剂空气干燥机。可以对干燥机进行改进,增加露点控制。此外,喷注负荷可以用泵和鼓风机来解决。

以下是植物B的年功耗:

图5.

图5:基本情况功耗。

进一步监测

最初的审核只监控了工厂B的压缩空气系统。在工厂A中存在两个额外的系统,最初工厂人员认为它们是有效运行的,因此在最初的工厂评估中没有进行初始审核(审核员想要测量这些,但不被允许)。在最初的研究几年后,在B厂优化之前,所有系统都被重新考察,以确定是否有潜在的节约机会。

图6显示了监视的结果。一个由单一40 HP调制压缩机和超大型固定循环干燥剂空气干燥器组成的网站呼吸空气系统在非常差的特定功率下运行,一旦进入空气干燥器吹扫,每100 CFM令人难以置信的204千瓦(生产特定的电源58千瓦/ 100进入空气干燥器)。建筑物A的仪器空气系统中存在类似的问题,以及最初研究的P植物B系统效率较低的负载,负载/卸载控制的特性实际降低。

图6.

图6:第二次监测的基线能量和流程。

图7.

图7:即使在低流量的情况下,呼吸空气系统也消耗了大量的功率。点击在这里扩大。

由于呼吸空气系统压缩机接近生命结束,该工厂决定购买新的VSD受控呼吸空压机和露点控制空气干燥器。随着压缩空气的大部分是空气干燥器吹扫,这变化了大大增加了压缩效率并降低了流量。

改善完成

工厂人员做了以下改进

  • 将仪器空气和呼吸空气系统组合成一个受控VSD压缩机的供应系统。
  • 构建干燥剂空气干燥器被缩小的露点控制干燥剂烘干机取代,以降低吹扫流动。
  • 消除了用压缩空气的B构建B喷射流。
  • B建立B放油压力降低到100psi附近。
  • 修改B楼压缩机控制,以防止压缩机在不需要时空载运行。
  • 建立B压缩机控制器改变,因此小型压缩机和小型露点控制的干燥器在非生产时间内运行。
  • B楼压缩机控制计划进行了修改,使更大的压缩机和一个改进的干燥机与露点控制在生产活动中运行。

储蓄结果

完成了额外的测量以验证此项目的节省。最终结果如下:

  • 厂房答:组合系统的能源消耗每年减少215,000千瓦时,每年储蓄每年价值12,000美元,导致能源成本降低了64%。
  • 工厂B:对系统运行和空气干燥器吹扫的改变减少了68,000千瓦时的能源消耗,每年节省的能源价值4,800美元,减少了48%。
  • 根据储蓄,公司获得的电力效用供应的能源激励套餐价值48,000美元。

结论

这个项目表明,不应该对系统的效率作出假设。最初,基于一些错误的假设,没有考虑A厂系统的优化。然而,一旦测量完成,电站人员很明显,该系统比原来的电站B系统可以获得更多的节省。

结果还表明干燥剂空气干燥器通常是植物中压缩空气最大的最终使用,并且可以对吹扫空气损失进行一些东西。

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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