金属磨损负荷上升时，资本和维护成本避免
之前的专栏的主线集中在直接的能源减少作为节约。我们以一种简单的方式给出了计算和能源节约，只考虑了与电力和压缩空气减少相关的直接节约。
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。
你可能还记得2018年10月《压缩空气最佳实践》杂志上的一篇文章，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。
电流压缩空气系统概述
工厂目前的压缩空气系统运行如下:
- 总平均生产压缩空气流量：1,500 HP或1,243输入KW
- 总年度运营能源成本：411,085美元
- 年生产总时数:6240小时
由于压缩空气压力不稳定，植物人员经历了持续存在的问题磨床性能。这在产品质量方面产生了潜在的问题。磨床无法正常工作，没有适当的压力。此外，植物人员希望在提出的生产增加30％之前提出这些问题，并建议从98 psig的当前工作压力升高标题压力到125 psig。这背后的思想是，如果来自标题到研磨过程的压力滴到63psig，那么将压力提高到该过程将使研磨机通过更高的峰值生产时间来使磨机能够工作。
图1.电流磨削过程
如图1所示，磨矿厂的集头系统设置为98 psig。然而，当过程运行时，磨床的实际进口压力从98 psig下降到63 psig。集箱压力没有下降，但对工艺的压力明显下降。
金属表面磨削:一个重要的功能
表面研磨可能是工业研磨应用中最常见的。该方法用于通过去除表面杂质来完成和平滑金属或非金属材料，以抛光和无缝外观。
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。
在工厂，一个自行车车架被带到每个研磨站，在那里有经验的操作员使用磨床来光滑和抛光车架表面，去除车架组装处的焊缝。每个操作员的任务是生产一个无缝和统一的外观，每个自行车框架的铝合金表面。机架光滑后被送到粉末喷涂区，然后进行组装。每台磨床额定功率约为0.3马力，每道工序大约使用33 cfm。
初始提案：购买新的300 HP空压机！
外部来源提出的初始解决方案表明该工厂考虑购买和安装新的300 HP空气压缩机。它感觉到一个新的空气压缩机不仅会覆盖30％的生产增加，而且会在研磨过程中提供125 psig“所需的”，以有效运作 - 从而减轻了低压问题。
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
鉴于涉及的重大成本，该工厂带来了第三方来进行压缩空气系统的审计，并有助于确定最佳行动方案。在审查所有供需和需求侧设备后，审计团队以及厂家运营商，发现磨削过程由四英寸管道标头的3/8英寸空气管线提供。
这表明，连接工艺空气的管道只能通过有限数量的压缩空气(98 psig)，所以当工艺没有获得足够的空气时，系统集管无法提供更多的空气。
审计团队和工厂工作人员最终确定了磨削过程所需的正确压力约为75 psig，提出的修改。有人建议每个研磨机加入一个小80加仑压缩空气储存容器，压力调节器，将工艺重新送到一英寸的管道代替3/8英寸软管。
虽然设备供应商在其评估中非常彻底，当然解决了所有主要的工厂关注，但它忽略了整个系统中的所有关键性能指标(KPI)。有时，更大的项目往往被推到最前端并首先解决——当经常看较小的，但同样重要的指标，如微小的管道变化和压力调节，在某些情况下，可以节省更大的和总体上更昂贵的资本和可变成本。
这在表1中示出，表1示出了一些非常有趣和相关的计算，包括在该系统中为KPI提供的植物提供的数据。
当前系统 |
建议系统选项＃1 （30％的产量增加） |
*提出系统 选择# 2 （30％的产量增加） |
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马克斯流水线生产 |
新的300马力压缩机，新的干燥器，管道修改和增加集管压力 |
压力调节器，增加工艺储存和管道修改 |
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总系统HP和输入kW |
1,500HP / 1,243 kW |
1,800HP / 1,492 kW |
1,400HP / 1,160 kW |
当前与拟议的年电能成本（0.053美元/千瓦时） |
$ 411,085 |
$ 493,434 |
383635美元 |
年度营业时间 |
6240年 |
6240年 |
6240年 |
年产量 |
956 |
1,242 |
1,242 |
当前和拟议的资本设备成本 |
250,000美元 |
650000美元 |
250,000美元 |
*本表中使用的数字由工厂工作人员提供。此数据和计算是专有的，并且特定于应用程序。 |
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以下是概述选项的资本和可变费用的崩溃：
选项1 |
选项2 |
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总资本支出（设备+安装） |
650000美元 |
250,000美元 |
五年维护费用： |
200000美元 |
100,000美元 |
估计总开支 |
850,000美元 |
350,000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制安迪·波普林主持学习:
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满足生产目标增加
在了解了可用的方案和相关成本后，工厂按照方案2所述进行了压缩空气系统升级。它包括对每个研磨站的以下修改:
- 拆卸3/8英寸进气软管。
- 从集箱到每个工位增加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。
建议解决方案的实施使工厂能够实现其目标，包括使用电流压缩空气供应的生产增加30％。它还允许工厂加入五个研磨机站/基座。此外，整个系统使用现有的空气压缩机运行1,400 HP。
图2.校正磨削过程
图2说明了通过压缩空气系统审核，由工厂人员确定并实施的对每个研磨站的纠正。这是“关键点”更多的生产与减少空气需求500 cfm，或100马力更少!它不需要一个新的空压机!
实施方案2后，电厂每年的电力成本总额为383,635美元，而不是拟议的方案1的493,434美元，这意味着每年的成本避免了109,799美元，每年的运行能源减少了27,450美元
最终的想法
值得注意的是，应始终考虑其他可回收压缩空气成本，如空气系统维护、水成本和设备生命周期。通常，这些设备的电力成本在“可变压缩空气成本”的50- 75%之间。生产效率、维护成本和产品质量往往超过确定的电力成本的30%。
对于这个工厂，当考虑可变成本比较时，选项2将始终处于领先地位。在现实世界中，所有的成本，无论是固定的还是可变的，都需要准确地报告。开发一个清晰的生命周期成本程序比本文所描述的要复杂得多——但是它证明了这个故事的寓意:始终遵循跟踪到最后的结论，并查看所有的变量。
有关更多信息，请联系Hank Van Ormer，电子邮件：hank@airpowerusainc.com.或致电740-862-4112。
阅读更多结束使用系统评估的文章,请访问airbestpractics.com/system-assessments/end-uses.。
