工业实用效率

审计过境巴士制造

月度审计

在哪里: 温尼伯,加拿大
行业: 机动车制造
问题: 植物压力和效率
审计类型: 灵活和需求方
财务总结
投资: 302000美元
投资前的能源成本: 145600美元
投资后的能源成本: 70600美元
节能/年: 75,000美元电气
12000美元的天然气
额外福利: 维护成本降低和可靠性
简单的回报(带激励): 1.5岁
电力成本/千瓦时: 0.0356美元
操作小时/年: 8760年
系统审计之前
平均气流: 700 cfm
平均功率: 253千瓦
特定权力: 36.2千瓦时/ 100 cfm
平均工作压力: 117 psi.
额外福利: 维护成本降低和可靠性
简单的回报(带激励): 1.5岁
电力成本/千瓦时: 0.0356美元
操作小时/年: 8760年
审核前系统总结:四种植物压缩机作为三个独立系统。在正常生产时间期间所有四个都需要,以保持足够的压力。空气干燥器是干燥剂和冷藏的混合物。
项目实施后系统
平均气流: 490 CFM.
平均功率: 124 kW.
特定权力: 25.3千瓦时/ 100 CFM
峰值流量(电峰值): 870 CFM.
平均工作压力: 105 psi
审计后系统摘要:一台大型压缩机退役待机。增加了一个新的VSD压缩机。压缩机作为一个组合系统运行。阀瓣压缩机用于提供更高的压力,以压住中间控制器上游端的临界负载。主厂房压力降低。烘干机转变为自行车风格。压缩热在冬季回收到热电厂。

介绍

新飞公司是一家总部设在温尼伯的重型客车制造商,为美国和加拿大市场提供车辆。该公司专门生产含有†替代燃料驱动的车辆,如电动小车、汽油-电力和柴油-电力混合动力汽车;还有标准的柴油巴士。

几年前,新的传单的设施经理要求压缩空气系统审计来解决挑战植物维护和生产人员的一些问题。该工厂正在经历常规的低压事件,影响绘画活动并扰乱工厂生产计划。维护成本高,系统可靠性需要改进。新传单也有兴趣减少设施能源消耗,并意识到压缩空气系统代表了良好的能源减少机会。他们的植物设备是老化,公司有兴趣利用当地的电力公用事业的财务激励升级其空气系统的能效升级。该实用程序需要进行可行性研究以获得资格。

Manitoba Hydro保留了对压缩空气系统的研究,并建议改进。本文讨论了该研究和完成项目的一些结果。

供应方审计

该设施作为一条汽车装配线运行,压缩空气需要一周7天24小时(8760小时)的基础上,以满足各种工厂的运作。该设施的平均电费为每千瓦时0.0259元,每月每千瓦时的电费为7.08元。根据这些费率,平均混合电力成本为每千瓦时0.0356美元。

数据记录器被放置在设施压缩机上,有多个星期,以确定压缩空气能耗,并帮助构建空气使用配置文件。伐木和现场观察发现,现有的四个空气压缩机作为三个独立系统运行。审计发现,每年均压缩空气能耗,包括空气干燥器,平均为2,218,000千瓦时,平均为700碳水化物。这计算为36 kW / 100 cfm的平均系统特定功率。该基准测试显示系统效率差,存在显着的改善潜力。

系统1 -主系统

系统1通过固定循环干燥剂空气干燥器使用200 HP调制压缩机(带容量控制)提供主设备空气。在高需求期间,在调制模式下运行的第二个150 HP压缩机送到工厂。该较小的单元具有相关的冷藏空气干燥器。

该系统中供电设备的监控和测试显示以下问题:

200马力压缩机控制设置不正确。机组采用螺旋阀容量控制和进气调节来控制压缩机的输出,但容量控制运行不正确,大大降低了机组的效率。该装置进行了流量测试,结果显示其产量为满载能力的83%。
由于峰值空气流量超过两台压缩机的容量,主系统正经历低压事件。工厂压力下降到85磅/平方英寸以下,关闭了工厂设备和机器。
900 cfm干燥剂空气干燥机出现故障,消耗了220 cfm空气,相当于铭牌额定空气量的25%。
干燥器过滤器造成了一个高压差,这阻止了压缩机在高空气需求期间充分加载。
压缩机协调问题导致运行成本最高的200马力机组持续运行,即使在低负荷的晚上和周末轮班。这个装置没有自动排污控制装置。
制冷干燥机运行在非循环模式,使其运行,甚至当相关的压缩机被关闭。

这样的能力控制是由一个简单的螺丝刀调整控制。调整不当会极大地影响压缩机的效率。

系统2 - 爆破系统

该系统由150 HP压缩机和冷藏干燥机组成,为用于清洁母线框架的砂砾爆破操作设立独立电源。该压缩机安装没有存储,并使用具有压力开关卸载的入口调制控制运行。该装置配备了自动双重选项,该自动双重选项旨在卸载且甚至在轻负载期间关闭压缩机,因为系统没有存储容量,压缩机在加载和卸载的操作之间不断运行,即使爆破即使爆破也不断循环空气只需要15%的时间。数据记录器表明,当主系统饥饿时,该压缩机在达到空气中的速度时,使其在峰值流动期间成为良好的额外容量来源。

系统3 - 涂料线和呼吸空气

由于工厂的压力问题,在过去的一段时间内将植物涂料线​​分开,并通过独立的独立100 HP负载/卸载压缩机进给。安装了400加仑的存储接收器,但由于其在系统过滤器和冷藏式空气干燥器上的容量小和高压差分,因此即使系统平均加载为大约20,该单元也会快速循环使其消耗显着的功率。% 容量。安装了另外两个止回阀保护的存储接收器,以保护绘画线免受瞬时低压事件。这是正确的。这种空气系统也是峰值负荷期间额外空气的潜在来源。

最终使用审计

作为审计的一部分,对各种工厂的压缩空气用途进行了审查,以确定是否有任何减少压缩空气需求的机会。这是一个耗时但必要的过程,本质上是对与压缩空气系统相连的每一个最终用途进行彻底的逐点审查。对每一种用途进行评估,以便可能改善性能和/或减少压缩空气的使用。发现了一些机会:

  • 油漆室过滤器和压缩空气管道尺寸过小,导致压降过大。这导致涂装操作对工厂压力波动比正常情况下更敏感,迫使工厂压力更高,导致压缩机能耗更高。
  • 砂砾喷嘴维持少于最佳。允许喷嘴过度磨损在更换前的原因高于期望的压缩空气消耗,在峰值流动增加植物压力问题。
  • 在爆破后,使用敞开式空气棒清除巴士车架上的爆破介质。这些棒被认为是一个安全隐患,因为他们没有死亡开关控制,产生过多的噪音和浪费压缩空气,造成高于预期的峰值流量。
  • 空气绞车被用来移动装配线。这些大型空气发动机被发现使用的能量大约是同等的电动发动机的10倍。
  • 呼吸式空气净化器本质上是一种干燥剂空气干燥器,其后端装有催化转化器,以清除呼吸式空气供应中任何危险的一氧化碳。研究人员发现,这些空气净化器一直在运转,甚至在晚上和周末油漆作业不进行的时候也在运转。
即使是1/16英寸的喷嘴侵蚀也能增加30%的空气消耗。每增加10psi的工厂压力将增加9%的空气消耗。
这样的设计喷嘴比典型的管道式空气棒更安全,使用的空气更少,噪音也更小。(源www.silvent.com.

研究结果

New Flyer工厂曾经使用一个单一的联合系统来满足整个工厂的需求,但是,因为媒体爆破作业需要的非常大的峰值流量会降低主系统的压力,为了保护主系统的压力,一个单独的压缩机被留出来提供这些峰值流量的一部分。此外,当空气压力问题继续时,压力临界喷涂线被一个新的专用压缩机从主系统分离出来。

压缩空气审计透露,将系统分离在关键局部区域中的压力问题,但结果是总系统耗尽效率效率。在几乎所有情况下,三个单独的螺杆压缩机系统将消耗更多的功率,而不是一个单一良好控制的系统。这是因为三个单独的系统中的每一个现在将至少具有一个在部分负载(装饰压缩机)上操作的压缩机。在带有标准固定速度螺杆压缩机的空气系统中,由于其固有的部分负载效率,它是引起效率低下的调整压缩机。

该工厂的流动轮廓分析表明,原始植物压力问题可能是由于压缩机控制差和缺乏系统容量。基本上植物压力降至低水平,因为峰值植物负荷(在介质爆破期间)超过现有压缩机的容量。随着单一100 HP VSD压缩机的加入,压缩机控制的协调,以及一些负载减少,主要通过消除干燥剂空气干燥器吹扫,减压和吹吹的事件的减少,这项研究显示了三个系统可以组合成一个表演系统具有足够的容量,可以处理完整的植物峰值负荷,没有压力问题。

新系统

为了实现建议的节省节省新的传单通过将所有现有压缩机组合成一个系统来整合其现有的空气系统。现有的200 HP压缩机已退休至待机义务,意图仅在现有单位之一失败时运行。一旦消除了良好的干燥剂空气干燥器,并且三种系统合并,只需要100 HP的额外压缩机能力来维持峰值期间的植物压力。选择该新的100 HP VSD压缩机以匹配现有的100 HP固定速度单元,两台单位提供200 HP的高效修剪能力泵成新的3,000加仑存储接收器。

因为油漆线需要比主工厂更高的压力,管道的供应是从一个电子控制的中间控制器的高压侧获取的,该控制器精确地将主工厂的压力调节在105 psi。基本的150马力压缩机被安置在中间控制器的下游,减少了它们的排放压力,降低了功耗。这些装置被设置为在一个压力带内运行,该压力带使用压缩机控制内部的排序系统来支撑中间控制器的设定值。

新系统表现良好,200马力的修剪能力容易和有效地处理平均工厂负荷。150 HP的基础单位现在只需要媒体爆炸发生,这是大约15%的时间。随着新的负载降低和压缩机运行效率提高,系统能源效率提高,联合系统平均消耗124千瓦(包括空气干燥机),同时产生平均490 cfm的流量。这计算到一个更体面的25千瓦每100 cfm系统比功率。

所有空气干燥器已被转换为骑自行车的风格,使用寿命系统仅在需要时运行,响应于实际干燥的水分载荷。干燥器过滤器已转换为雾消除器型,具有低压差速器,使压缩机控制更有效,降低所需的压缩机放电压力,降低功耗。

内饰件压缩机位于电厂内部,这意味着压缩热量现在可以在冬季用来取代天然气热量。基于目前的工厂负荷,这将为新飞公司每年节省约36000立方米的天然气,按当前成本计算,价值1.2万美元,并减少温室气体排放。

维护和工厂可靠性

在该项目之前,工厂维护人员在正常生产日内无法将任何一个压缩机置于,而不会冒着植物压力问题。这意味着定期压缩机服务必须在周末或晚上进行维护成本溢价。当发生灾难时,压缩机会失败,生产会受到影响,需要昂贵的柴油压缩机的紧急租金。

新系统现在有能力提供足够的工厂压力,一个压缩机停止服务。这大大降低了维护成本,降低了工厂压力问题的频率。

效用激励

新飞电厂位于北美地区,由曼尼托巴水电公司提供服务,该公司主要使用可再生水发电。这是典型的水力发电企业,与北美其他地区相比,电力价格相当低。这对客户有很大的好处,然而,从能源效率的角度来看,它使能源项目更难销售仅基于节能。幸运的是,马尼托巴水电能够通过他们的Power SmartÆ性能优化计划提供大量的财政激励。该计划能够提供足够的支持,将项目回报提高到1.5年,在管理层可接受的回报范围内。

设施管理说话

“这个项目非常有吸引力,因为它符合我们支持安全和环境的企业目标。蒂诺德拉瓦莱,新飞公司的设施工程和维护经理,负责空气系统升级,“我们的压缩空气系统停机不再是一个问题。”从生产的角度来看,压缩空气系统的性能现在对我们的用户来说是相当不可见的。”

“很高兴能够更新我们的设备,同时得到优秀的系统改进,有Manitoba Hydro的激励,这就像以50%的折扣购买设备。”

结论

该项目是一个很好的例子,说明如何通过空气审计了解系统可以产生良好的结果。通过对系统的分析,往往可以找到解决问题的方法,从而降低能源成本,增加系统可靠性,降低维护要求。项目的节省和收益通常可以用来证明和支付设备的更新。它还显示了效用激励如何帮助推动那些通常不被管理层批准的项目。

欲了解更多信息,请联系Ron Marshall, Marshall压缩空气咨询公司,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net

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