工业效率

金属磨损负荷上升时,资本和维护成本避免

以前列的线程专注于直接能量减少作为节省。我们以简单的方式提出了计算和节能,只看过与电力相关的直接节省和压缩空气。

我们没有闪耀的亮点是额外的和陪同的节省,不可避免地具有良好的应用和实施的操作系统。这些额外的福利包括作为资本成本避免,降低维护成本,安全性改进,生产力和产品质量的额外福利。

您可能会记住2018年10月的文章,以标题为标题的压缩空气最佳实践®杂志18luck新利app系统压力控制的重要性这篇文章专注于中西部制造工厂,生产了多种定制高端性能的旅游和赛车自行车。本文具有相同的制造工具以及如何改善其压缩空气系统,特别是在工艺研磨中,允许工厂使用相同的压缩空气系统 - 而植物生产增加了30%以满足其产品的需求。

当前压缩空气系统概述

该工厂的电流压缩空气系统如下所示:

  • 总平均生产压缩空气流量:1,500 hp或1,243输入kW
  • 年度总运行能源成本:411085美元
  • 总年度运营生产时间:6,240

由于压缩空气压力不稳定,工厂人员经历了其工艺磨床性能的持续问题。这就造成了产品质量方面的潜在问题。没有适当的压力,研磨机就不能正常工作。此外,工厂员工希望在产量增加30%之前解决这些问题,并建议将集箱压力从目前的98 psig提高到125 psig。这背后的想法是,如果从封头到磨床过程的压力下降到63 psig,那么提高过程的压力将给磨床提供足够的压力,以通过更高的峰值生产时间。

图1

图1.电流磨削过程

如图1所示,工厂的集管系统设置为98 psig,用于研磨过程。然而,当该过程操作时,研磨机的实际入口压力从98 psig下降到63 psig。标题压力没有下降,但该过程的压力显着下降。

金属表面研磨:临界功能

表面磨削可能是最常见的工业磨削应用。该工艺用于金属或非金属材料的抛光和平滑,通过去除表面杂质获得抛光和无缝外观。

在自行车制造商,磨削尤为批判,因为高端和高价自行车用于赛车而不是休闲活动。输送到研磨机的压力对磨床操作者实现所需的化妆品和操作质量的能力产生了显着影响。

在设施,自行车框架被带到每个研磨站,其中经验丰富的操作员使用磨床光滑和抛光框架表面以除去框架在一起的焊缝。每个操作员都是任务,生产无缝和均匀的铝合金表面。在框架令人满意之后,将其送到粉末涂层区域,然后送到组装。每个研磨机均以约0.3HP额定额定,在每个过程中使用大约33个CFM。

初步建议:购买一台新的300马力空压机!

外部人士提出的初步解决方案建议工厂考虑购买并安装一台新的300马力空气压缩机。一款新的空压机不仅能满足30%的产量增长,还能提供研磨过程所需的125 psig,从而缓解低压问题。

虽然新的压缩机当然有助于生产的增加,但它将增加资本使用加能和维护成本。The addition of new compressed air supply components, i.e., a 300 hp air compressor, air treatment and new piping from the new equipment to the main distribution header, would include significant capital expense of not only the cost and installation of new equipment, but also the increase of pressure and total kW in the system.

审计发现由3/8“空气软管线提供的研磨

考虑到涉及的巨大成本,工厂引入第三方对压缩空气系统进行审核,并协助确定最佳行动方案。在审查了所有的供应和需求侧设备后,审核小组和工厂操作人员发现,研磨过程是由一个3/8英寸的空气软管供应的,来自4英寸的管道集管。

这表明流程的线路只能在98 psig下通过有限量的压缩空气,因此当该过程没有足够的空气时,系统头不能再供电。

审核团队和工厂工作人员最终确定,研磨过程中正确的压力需要在75 psig左右,并进行了拟议的修改。建议每个磨床工艺增加一个小型80加仑压缩空气存储容器、压力调节器,并将该工艺重新安装到1英寸的管道上,取代3/8英寸的软管。

虽然设备供应商在评估中非常彻底,但肯定会解决所有主要植物的担忧,而且所遗漏的是,它错过的是整个系统中的所有关键绩效指标(KPI)。有时,较大的图片项目通常被推到最前沿,并首先解决 - 当通常看起来较小,但在某些情况下,诸如轻微的管道变化和压力调节等重要指标可以节省更大和更大的更昂贵的资本和更重要的指标可变成本。

表1说明了这一点,它显示了一些非常有趣和相关的计算,包括该系统中工厂提供的KPI数据。

当前系统

建议系统选项#1

(产量增加30%)

*提出的系统

选项#2

(产量增加30%)

最大流量生产

新型300 HP压缩机,新型干燥机,管道修改和增加的头部压力

压力调节器,增加工艺存储和管道改造

总系统HP和输入kW

1500马力/ 1243千瓦

1,800HP / 1,492 kW

1400马力/ 1,160千瓦

当前与拟议的年度电能成本(0.053美元/千瓦时)

$ 411,085

493434美元

$ 383,635

年度营业时间

6,240

6,240

6,240

年生产

956.

1,242

1,242

当前与拟议的资本设备成本

250000美元

650,000美元

250000美元

*本表所用数字由工厂员工提供。这些数据和计算是应用程序专有的和特定的。

以下是概述选项的资本和可变费用的细目:

选项1

选项2

总资本支出(设备+安装)

650,000美元

250000美元

五年维护费用:

200,000美元

100000美元

总估计费用:

850000美元

350000美元

检查选项

如表1所示,选项1将提供植物,其增加1,800 HP的压缩空气和1,492输入kW总数。它将在五年期间实施650,000美元的植物650,000美元,并在维护成本中额外额外的20万美元,并将涵盖生产的增加。与基线相比,此选项将在每年额外的82,349辆额外的价格为82,349美元。

相比之下,选项2将为工厂提供所需的空气,用于生产增加。该选项将花费250,000美元的植物,在五年期间实施额外100,000美元的维护成本。此选项可降低基线的年度成本27,450美元/年。选项2还将带头压力从98 psig降低到85 psig并保存了100 hp或83 kW。该工厂还能够调节每个研磨机的空气,然后将空气调节到75 psig并加入五个额外的研磨基座/支架。

压缩空气系统的金属制造和加工最佳实践-网络研讨会记录

下载幻灯片并观看免费网络广播的录音由安迪府绸提出学习:

  • 主要工厂的经验教训与重要的金属制造和加工操作
  • 优化零件冷却和干燥应用
  • 改进的气动回路和柜式冷却器
  • 具有涡流真空泵的改进系统
  • 实施航空管理系统
  • 消除所有入口调制
  • 重新配置控制方案到基座/纵倾

带我去网络研讨会

完成增加的生产目标

在了解可用的选项和相关成本后,该工厂通过如选单2中所述,通过压缩空气系统升级向前移动。它包括对每个磨削站的以下修改:

  • 去除3/8英寸空气进料软管。
  • 添加了从带头到每个站的1英寸压缩空气供应管道。
  • 增加了有效的压缩空气存储,并在每个站安装了80加仑的储存容器和压力调节器。

实施推荐的解决方案使工厂有能力实现其目标,包括在使用当前压缩空气供应的同时,将产量提高30%。它还允许工厂增加5个研磨站/底座。此外,整个系统使用现有的空气压缩机在1400马力下运行。

图2

图2。修正磨削过程

图2示出了由植物人员通过压缩空气系统审计所识别和实现的每个研磨站的校正。这是“冲床”更多的生产,减少空气需求500 CFM,或100惠普少!它不需要新的空气压缩机!

随着备选方案2的实施,植物年度电费总额为383,635美元,而不是拟议的493,434美元,其中占每年109,799美元的年度成本避免,每年27,450美元的运营能源减少

最后的想法

重要的是要注意其他可回收的压缩空气,应始终考虑,例如空气系统维护,水费和设备生命周期。通常,这些的电力成本占“可变压缩空气成本”的50-75%之间。生产率,维护成本和产品质量往往超过所识别的电力成本的30%。

对于这种植物,在对可变成本比较的考虑时,选项2将始终领先于游戏。在现实世界中,无论是固定还是变量,都需要准确报道。开发明确的生命周期成本计划比本文中的描述更复杂 - 但它表明这个故事的道德:始终跟踪到最终的结论并查看所有变量。

欲了解更多信息,请联系Hank van Ormer,电子邮件:hank@airpowerusainc.com或者在740-862-4112电话。

阅读更多最终使用系统评估文章,请访问airbestpractices.com/system-assessments/end-uses