工业效率

不合适的使用评估可节省1,881 scfm

本月审计

在哪里: 美国
工业: 食品与饮料
问题: 压缩机效率,最终用途
审计类型: 供应和需求方面
系统评估获胜/获胜结果
减少能源使用: 5870564千瓦时
减少C02排放: 4,186公吨
等效的C02用于房屋: 586 CFM.
等效C02用于车辆: 861车辆
近似年度储蓄: 364211美元
投资: $ 435,800
能源折扣: 0.
简单的投资回报率: 14.4个月
评估前的压缩机系统
营业时间: 8,760小时
电力成本千瓦/小时: $ 0.06.
Avg。空气流动: 5,068 SCFM.
压缩机平均排气压力: 88-98 psig.
Avg。系统压力: 72 psig.
输入电力: 1,318 kW.
压缩空气特定功率: 3.85 scfm /千瓦
年度能源: 11,545,680千瓦时
每单位空气成本: 每SCFM每年$137.00
年压缩机能源成本 $ 692,740
年干燥器能源成本 $ 43,016
评估前的压缩机系统
营业时间: 8,760小时
电力成本千瓦/小时: $ 0.06.
Avg。空气流动: 3,187 SCFM.
压缩机平均排气压力: 85 psig.
Avg。系统压力: 80 psig.
输入电力: 647 kW.
压缩空气特定功率: 4.9 SCFM / KW
年度能源: 5675116千瓦时
每单位空气成本: 每年每年103.08美元
年压缩机能源成本 $ 328,529
年干燥器能源成本 $ 0.

本厂目前每年花费735,757美元,电力在其工厂运营压缩空气系统所需的电力。系统评估中推荐的项目集团将通过估计的364,211美元(目前使用的49%)降低这些能源成本。估计完成建议项目的成本总额为435,800美元。该数字代表了14.4个月的简单投资回收期。

当前的系统描述

这是一个比较大的操作,有10条生产线。压缩空气系统由几代Joy (Cooper Cameron)压缩机和两台1995年英格索兰(Ingersoll Rand) 300马力级机组提供压缩空气。Joy系列包括两台1975年代的500马力级、两台1985年代的450马力级和一台2000年代的200马力压缩机。这些压缩机应用良好,显然很好地维护和监控他们的中央数据采集系统。

空气冷却水冷后,然后在2楼的四个鼓风机吹扫干燥器上。在我们的网站访问期间,所有干燥器都在运行露天需求控制,从事和工作。压力露点始终在-40_f或更低。

该植物每周7天,每周7天,每周7天,每年都有365天。每年有两天有两天。为了计算使用,我们已同意每年使用8,760小时。来自工厂的公用事业提供商的新谈判电力成本是每千瓦时6美分。

采取了测量行动

采取以下行动建立流动和压力的基线措施:

  1. 使用红外表面高温计在所有单元上获得温度读数。这些被观察并记录到与单位的性能,负荷条件和完整性相关。
  2. 临界压力包括进口和排放是用具有极高重复性的校准数字校准真空和压力测试表测量的。
  3. 所有单位的输入kW和其他相关的电动操作数据是从工厂非常有效的操作数据监控系统中获取的。
  4. 使用类似的高口径ASHCROFT测试规体进行系统压力进行相同的基本测量活动。
  5. 测量空气流量(SCFM)并用热质量,加热的线型流量计记录,具有馈送到工厂的监控系统的数据。我们能够从工厂的监控系统中捕获这些数据。

建立压缩空气的成本

在我们的现场考察中,空压机组表现很好,排风时间很短。然而,有7台空压机,通常有3台机组携带设备——2台处于闲置状态,2台未运行,等待在自动热启动“就绪”模式下启动。

空气系统每年运行8,760小时。在所有班次期间,负载轮廓(该系统的空气需求)相对稳定。整体系统流量在生产过程中的4,000 SCFM范围为5,000 SCFM。在生产过程中,系统压力在标题中运行68至73 psig。

空气压缩机的实际电气需求在1,318 kW下测量,同时产生5,068 scfm的压缩空气。混合电缆率为0.06美元/千瓦时,设施每年运营8760小时。如今运营的压缩空气生产的年度工厂电气成本为每年693,161美元。这等于“每年压缩空气的成本”,每SCFM为136.69美元。

如果包括烘干机等操作辅助设备的每年43,106美元的电费 - 运营空气系统的总电气成本每年为每年736,177美元。

1,881 SCFM的不当用途

系统评估建议对供应方和需求方进行修改。由于篇幅限制,我们将在本文中只详细介绍需求侧的行动计划。供应方面的建议总结如下:

  1. 安装一个新的,更高效的载荷离心式空气压缩机,以携带工厂的负载。现有单位将被关闭并用作备用备份。新型空气压缩机将具有压缩机控制系统,允许工厂从需求方建议中概述的空中缩减项目中受益。
  2. 用新的压缩式空气干燥器更换电流鼓风机清洗干燥器干燥器。现有的烘干机将被关闭并用作备用备份。

需求侧评估确定了几种减少工厂压缩空气需求(scfm)的方法。需要注意的是,只有安装了负载调节压缩机控制系统的新型空压机,才能实现记录在案的节能。需求方面的行动是:

  1. 修复218标记的压缩空气泄漏908 CFM节省
  2. 在激光冷却器上设置自动关闭阀,节省150 cfm
  3. 在节省中减少401 CFM的吹灰和开放
  4. 在节省时为62 CFM进行真空发电机调整
  5. 消除360 CFM的气动空气放大器在节省中
*节省依赖于安装新的空气压缩机,该空气压缩机具有所需的容量控制系统,可将空气中的降低装置降低到降低的电力成本。

修复压缩空气泄漏

在工厂对压缩空气泄漏进行了部分调查,218处泄漏被识别、量化、标记并记录。已确定的218处泄漏总共可节省980 cfm。修复这218个泄漏每年可以节省15037美元(假设执行了建议的压缩机控制变化)。

通过一些小例外,在不使用超声波泄漏检测器和训练的操作员的情况下无法找到大部分泄漏。我们建议使用超声波泄漏定位器来识别和量化压缩空气泄漏。使用适当的设备在生产时间期间定位的泄漏非常有效,并且通常显示怠速时不存在的泄漏。在这样的系统中,总泄漏的约80%到90%将在使用机器中,而不是在分配系统中。

在“关闭时间”中检查系统的常规方案也是“空中通电”也是一个好主意。泄漏研究中调查的一些区域包括大量高背景超声噪音,屏蔽了许多较小的泄漏,特别是吹气。随着吹扫关闭(以及Venturi真空发电机),检查可能错过的泄漏的区域。在继续泄漏管理计划中,工厂人员应在非生产时间内进行泄漏检测,以消除一些高超声波背景噪声。

自动设备关闭阀

在不使用时关闭空气供应,通常可以最大限度地减少一些最大的空气泄漏。发现此类空气用户时,通常存在一些非常经济且易于关闭的方法,以自动关闭空气,因为机械关闭。

本审计的项目成本部分列出了一些慢效的电动汽车自动球阀,可以安装在主馈线到一块设备和有线,以便在机器上电或关闭时打开和关闭。

该设施使用十五(15)菲特激光冷却器。每个冷却单元在30psi下消耗20个CFM,1/2“管道排气。大多数冷却单元运行80%的时间 - 即使线路下降。具有15个单位X 20 CFM的电流峰值需求为300 CFM,80%的使用率为80%或240 CFM平均需求。据植物人员介绍,即使线路下降,这些单位也在运行。如果我们考虑包装机或设备或部分的一部分,这取决于封装的产品(6包,12个包,案例等),平均用法的估计值是30%的包装机。

通过在工艺关闭时关闭冷却空气流量,利用率将从80%到30%。空气需求将从平均240 CFM的平均流量达到平均90 CFM,净平均节省150厘米。关闭后建议关闭10分钟的延迟,以进行额外的冷却。

减少吹脱和开吹

在关闭过去使用过的鼓风机时,许多开式吹风被添加为“空气辅助”。产生鼓风机空气的能量只有高压空气(90 psig)的15 - 25%。我们审查的大多数鼓风机似乎严重污染,也在吹管或空气刀。当然,这不仅会导致低效吹除,也是风机运行发热,导致过早失效的主要原因。

我们建议在鼓风机和工具得到维护并恢复到可用状态后,将所有列出的吹气转换回原来的鼓风机空气。这将从线路上移除空气辅助设备。如果我们标注为“使用鼓风机”的一些吹气在低压力、大容量空气下不起作用,那么安装一个适当的文丘里空气流量,包括喷嘴单元。

取下不需要的空气吹风。清洁后使用现有的鼓风机刀具。如果仍然需要打击,请使用空气放大器启动和切割压力。最开放的打孔应该能够被移除或更换为小型鼓风机空气。

如果申请必须使用开放式打开,则需要在照片眼上设置这些单位,并使用25:1气放大器。通过首先以小25:1固定放大器开始,喷嘴将在80 psi(而不是30-40cfm)的约7个CFM。吹枪和额外喷嘴将使所有吹杆OSHA批准,并应更好地吹制厂产品。

真空发生器的调整

为了创造真空,需要某种空气泵或真空泵来抽空体积。完成此任务有两种基本方法:机械泵和真空发电机(或喷射器泵)。选择真空发电机,用于更加本地化或“使用点”真空应用,该吸尘器需要较小的卷和更快的本地响应时间。生产机械的制造商通常将它们供应为标准设备。弹射泵有两种基本类型:单级真空发电机(效率较低)和多级真空发电机(更高效)。

该设施有50(50)单级真空发生器安装在装箱机,除尘器,装箱机,标签,和其他设备上。这些单级真空发生器利用压缩空气,通过加速空气通过限流管,产生文丘里效应,以排出所需的空气量。通常,这种类型的真空发生器有一个压缩空气消耗(scfm)的比率真空流量(在其中大气压力从系统中去除的速率)不优于1:1,有时高达2:1或3:1。这些机组的比例为1:1,通过下面列出的修改,我们可以通过减少62 cfm的压缩空气消耗来提高这一比例。

  • 包装机:将螺线管改为空气侧,而不是在凸轮上真空。当装置打开时,它在90%的利用率下运行100%(12 CFM X 2) - 需求为22 CFM。更换空气减少至少50%。储蓄是12个CFM。
  • 在升降机上:发电机即使在没有运行框时也会运行100%的时间。总减少量为70%。储蓄是8 CFM。
  • Debagger也打破了真空,这不是在空气方面。需求24 cfm。储蓄是12个CFM。
  • 盖式抽脂机有两个单元运行相同的,打破真空,而不是在压缩空气侧的所有罐头线。这些设备以80%的利用率运行。需求是40 cfm,节省50%。节省20 cfm。
  • 琼斯堆垛机在80%的休息室运行真空,断裂真空不在空中。需求是10 CFM,螺线管应移动。储蓄是5 CFM。
  • 装箱单位是打破真空而不是空气侧。电磁移动。储蓄是5 CFM。

码垛机和折叠器区域是用于小集中真空系统的候选者。这应该在“第2阶段”项目中进行评估。

气动空气放大器(助推器)

当工厂持续降低它的压力到目前的72 psig目标,许多好的事情发生了,特别是当工厂过程收到一个稳定的操作压力。然而,在某些情况下,较低的压力显然会对生产和质量产生负面影响,安装这些气动放大器是为了给生产线的几个位置提供更高的压力。与各种工厂操作人员的讨论表明,在系统压力为80psig时,不需要这些放大器。

我们观察了24(24)个Haskall MPS气动助推器在整个工厂不同的生产线上使用。这些单位大多数是20 cfm的尺寸。这意味着它们在两倍的进气压力下输出20 cfm,但总共需要40 cfm才能运行。这些机组中至少有一半不是全速运行,因此会消耗较少的空气。为了评估该项目对空气系统的影响,我们将为所有24台机组平均交付15 cfm(或消耗30 cfm)空气。压缩空气的总使用量将减少360 cfm。以每cfm压缩空气的当前价值计算,取消放大器每年将节省能源$59,486。

结论

这个案例研究是一个完美的例子,工厂“没有任何问题”压缩空气。工厂压力稳定,空气质量好,生产从不受压缩空气的影响。唯一的问题是,他们要为压缩空气系统多支付364,211美元的电费!彻底的供给和需求侧系统评估是解决方案。

更多信息请联系汉克范奥默,空中电器美国www.airpowerusainc.com