工业实用效率

控制升级10个工厂每年节省能源成本$977,093

为了在没有重大资本支出的情况下,在没有重大资本支出的情况下,在没有重大资本支出的情况下,将其网站更好地控制其压缩空气系统,以25%偿还设施的能源使用的任务。该项目于三年内在10个制造工厂实施,每年在能源成本中节省977,093美元 - 并完成零港元的费用。

红外离心式压缩机

一个英格索兰离心式空气压缩机配备了海湾控制控制系统在制造商的10个工厂之一。

背景

与许多大型业务一样,制造商认为压缩空气是一个主要的能源用户和成本中心。该公司在北美的生产设施中使用压缩空气,用于各种各样的最终用途,如喷漆、材料处理和设备操作(冲压机、手动工具等)。

由于知道压缩空气将在其节能计划中发挥关键作用,制造商的决策者选择通过控制改造、系统网络和调度以及硬件驱动的监控解决方案的组合,将其压缩空气资产的效率最大化湾控制Tridium尼亚加拉

为了将前期项目成本降至最低,海湾控制公司将该项目作为能源服务协议来实施。该方法利用压缩空气系统优化项目节省的成本,在协议期限内为其融资,客户无需支付任何费用。

能源和成本储蓄分析

在项目的初期阶段,小组对压缩空气系统进行了全面的评估,以建立系统性能、能源消耗和能源成本的基准。

尽管布局与工厂的不同之处不同,但压缩空气系统控制项目的所有设施都利用了一个或多个压缩机房中的空气压缩机在整个工厂中分配空气。

虽然这种规模的典型的评估或审计- 12植物遍布美国、加拿大和墨西哥——将是非常昂贵的,一年的时间才能完成,海湾控制团队免费进行了综合分析,在极短时间内使用挑战,公司的基于云的监测,工业压缩空气系统的报警和分析平台。在决定充分利用这个平台来更大规模地优化压缩空气系统之前,制造商已经使用这个平台很多年了。

Baywatch为植物提供了在每个工厂中的每个空气压缩机的单个监测点电平以各个监测点电平记录数据的能力,例如放电压力,电机电源,吹气阀位置,加载/卸载等。使用平台的历史数据记录和分析功能,该团队能够在几周内彻底分析每件植物的一年的历史压缩空气系统运营数据。

流比较图

上图是BayWatch平台上显示的6台离心式空气压缩机的吹出流量读数。每种颜色代表一个空气压缩机。如栗色和米色线所示,两台空压机的排气量超过500 cfm,表明需要对机组进行调压。其余的空压机不需要注意,因为它们始终显示零吹除,除了单个绿线所示的空压机的个别实例。

具体来说,该团队能够有效地评估每个单独空压机和每个工厂空气系统的历史运行和性能,以确定以下领域的节约机会:

  • 系统压力降低。
  • 减少空压机运行时间。
  • 离心压缩机排气减少。

要确定节省的潜力,该团队主要在以下历史数据点查看:

  • 最小所需压力(由工厂人员规定)。
  • 系统压力(生产和非生产期间)。
  • 加载与卸载空气压缩机运行时间。
  • 工厂生产时间(与空压机运行时间相比)。
  • 离心式空气压缩机吹除阀位置(确定离心式空气压缩机何时通风空气)。

通过利用平台内建的报告工具,该团队还快速筛选了电厂的历史运行数据,并确定了哪些电厂存在以下一个或多个明显趋势:

  • 系统压力设定值和所需的最小系统压力之间的较大差异。
  • 长时间的卸载空气压缩机运行时间。
  • 离心式空压机排气周期长。

从那里,他们计算了12个工厂在以下类别中的潜在能源和能源成本节约:

  • 卸载操作减少。
  • 离心式空压机排气减少。
  • 系统压力降低。
  • 降低系统压力,减少泄漏损失。

一旦所有12个工厂的潜在节省被年化,团队决定12个工厂中只有10个能够达到足够的节省来抵消所需回收期内的总项目成本。

定义项目范围

根据分析结果,海湾控制公司确定了该项目最具成本效益的节约措施如下:

  • 所有工厂的压缩机控制器用户接口模块(UIM)改造。
  • 所有工厂的压缩空气系统网络喘振测试和调试。

除了节能升级,该项目的另一个主要部分是将电厂的压缩空气系统集成到Tridium Niagara平台上。这是必要的,因为制造商已经标准化了Niagara平台的公用设施(天然气和电力)数据,并希望将压缩空气监测和BayWatch的数据捕获能力集成到他们现有的Tridium平台。

项目实施

在接下来的24个月里,该团队完成了UIM的改造,并在北美的10个工厂进行了压缩空气网络喘振调整。

所有涉及的工厂都有现有的Bay Controls空压机控制器,但在许多情况下,UIMs是过时的,功能很差。UIMs作为工厂操作人员本地化控制的触摸屏界面。所有旧的UIMs都被替换为最新版本,以确保工厂人员能够有效地监控和操作空压机,并使海湾控制团队能够对它们进行调校。

总的来说,Bay Controls工程师对56台离心式空压机进行了喘振测试和调试,并配置了每个工厂的空压机网络,根据历史性能数据观察,以最有效地满足工厂对空气的需求。

当入口流限制在离心空气压缩机中时,在离心空气压缩机中发生冲浪时,当通过空气压缩机的流量不再克服空气压缩机的排出时的压力。在极端情况下,它实际上可以通过各种离心空气压缩机级逆转流动反转,并对装置造成严重损坏。为避免这种情况,用于离心式空气压缩机的控制系统通常具有内置于控制逻辑中的某种浪涌保护。

Bay Controls空压机控制器具有先进的浪涌保护功能,可同时保护机组免受损坏的浪涌,并最大限度地减小其转速范围,这是相对于额定设计流量减少流量的能力。控制器利用空压机特定的喘振曲线,该曲线通过喘振测试和调整过程确定。

在浪涌测试和调整过程中,海湾控制工程师在各种操作条件下运行空气压缩机,旨在镜像其行为,因为它接近其天然浪涌曲线。在每个点时,控制器记录条件并使用它们创建其自身的浪涌阈值,这有效地用作具有用于该特定空气压缩机的安全裕度的新浪涌曲线。

工厂1

5离心武器(1000 HP)

工厂2

5离心武器(900-3000 HP)

干燥机1台,冷却塔1台

工厂3

2离心,2次恢复(1750-3000 HP)

工厂4

2旋转螺钉,11离心式(450-1100 HP)

工厂5

5离心武器(300-1500 HP)

5台式干燥机,1个冷却塔

工厂6

5离心武器(800-2000 HP)

烘干机4台,冷却塔1台

工厂7

5离心武器(600-1000 HP)

烘干机3台,冷却塔1台

工厂8

5离心武器(500-1000 HP)

工厂9

6台离心机(500-2500 hp)

工厂10

7台离心机(1000马力)

监测3烘干机

上面的表格显示了60个压缩机是项目的一部分。这些空压机的马力从300马力到3000马力不等。

通过对56台离心式空压机进行喘振测试和调试,Bay Controls能够最大限度地提高其降压范围,这带来了两个主要好处:空压机网络控制的更大灵活性(通常是效率)和减少排气。

除了喘涌测试和调整之外,该团队还开发了一种新的Tridium Niagara驱动程序/连接协议,允许现有的Bay控制器与制造商的Niagara网络有效通信,用于utility监测和数据记录。

在开发完驱动程序后,所有的Bay压缩机控制器都升级了新软件,使它们能够与已经就位的Tridium网络进行通信。从那时起,Bay Controls Tridium认证的系统集成器开始使用Bay Controls制造的Tridium驱动器,将所有电厂的压缩空气网络和控制器连接到每个电厂现有的Tridium网络。

节约能源及更多

总而言之,该项目涉及改装60空气压缩机控制器,浪涌调谐厂压缩空气网络,并将所有10个植物压缩空气系统完全集成到尼亚加拉网络中。所有这一切都已完成,而没有不售价的成本。

根据Bay Controls完成的节约分析和迄今为止项目工厂能源性能的改善,在项目涉及的所有10个工厂中,制造业务每年减少了压缩空气能源成本97,093美元。

除了实现显著的节能,制造商还获得了通过Niagara/Bay Controls集成对10个工厂的压缩空气系统进行集中(和远程)监控和控制的能力。

随着压缩空气的数据和分析转移到尼亚加拉,该公司现在可以看到所有的公用事业数据(水、气、电)与压缩空气指标并排。因此,决策者可以很容易地监测和基准工厂的表现,从总效率和能源的角度。

关于海湾控制

35年来,Bay Controls一直为美国和全球60多个国家的工业、商业和政府客户提供控制和监控解决方案。Bay Controls的云硬件套件,以及最先进的基于云的分析平台,为公司提供了可操作的智能信息,以便在压缩空气系统运行、节能和维护方面做出智能、数据驱动的决策。所有照片均由Bay Controls提供。欲了解更多Bay Controls的信息,请访问www.baycontrols.com

关于作者

Stephen Parry是Bay Controls的西海岸业务发展经理。在他的职位上,他与美国西部的客户合作,实施围绕Bay Controls产品套件建立的项目,包括压缩机控制改造、监控解决方案和HVAC集成。如需更多信息,请与Stephen Parry联系Stephen.parry@baycontrols.com,或拨打419-891-4390。

阅读更多空气压缩机控制用品访问www.aperbestpractics.com/system-assessments/compressor-controls.