工业实用效率

从监控开始实现压缩空气系统效率

压缩空气是即时节省能源节省的最大机会之一,该机会平均占工业设施的电力消耗的15%。事实上,在10年内,电力可以占总压缩空气系统成本的76%。

监测压缩空气使用,识别压缩空气废物和效率低下,并在新的压缩空气设备中进行投资 - 包括管道 - 是企业可以通过降低其电费来降低其运营成本的实际方式。

安装无线监控传感器

消除效率的正确方法可以支付股息。将典型的节省高达30%的能量输入到空气压缩机并不罕见。通过最初选择最有效的空气压缩机,可实现这些节省,确保正确的空气系统设计和持续高效的操作和良好的维护。它还包括最大限度地利用可用的最新技术,并确保关注将泄漏率保持为最低限度的简单措施。

一个很好的开始是监控压缩空气的使用,这是特别重要的,因为压缩系统和管道材料的适当布局经常被忽略。当这种情况发生时,就会导致空压机超时工作,不必要地消耗能源。

帕克间际

注意压缩空气系统中的管道材料,以确定哪些地方可以提高效率。

应安装监控传感器以识别问题区域的位置,并提供有关在任何系统修改之前所需的需求的可量化数据。

所使用的监控传感器的类型取决于个人偏好。可以使用传统的模拟风格传感器或将数据报告给基于云的监视平台的无线传感器来收集数据。应收集传感器风格,压力,湿度和流量应收集,以创建压缩空气系统的全部健康轮廓。

一些专门为压缩空气系统监控设计的无线传感器不仅提供了适当的测量,还可以将关键数据报告给基于云的监控平台和访问到实时数据。此外,最新技术会自动警告用户读取落在期望的性能频带之外的读数。

通常,最好的建议是拥有训练有素的压缩空气专家,确定需要哪些传感器以及它们需要将其放在压缩空气系统评估的一部分中。

Transair传感器管

压缩空气管路中的湿度传感器会提醒用户系统中有多余的水分。

监控和测量系统压力

拥有一个效率低下的压缩空气系统每年可能会浪费数万甚至数十万美元的能源。这些效率低下是由以下几个原因造成的:

  • 管道尺寸不足
  • 分配管道的内部腐蚀
  • 太多的肘部
  • 管道直径减少
  • 错误的大小压缩机
  • 缺乏压缩空气储存

空气泄漏通常是压缩空气系统中能量损失的主要来源。例如,一个14.5 psi的压降需要额外消耗10%的能量。此外,每产生2psi压缩空气等于系统总能源成本的1%。

其中任何问题都将导致空气压缩机加班,缩短其预期寿命 - 所有这些都支持需要监控和测量压缩空气系统压力的需求。在关键位置的整个压缩空气系统中采取压力读数:压缩机室,使用点和分配管道将识别系统中存在这些问题的情况。在不收集这些点的压力数据,不能进行压力分布以识别压降面积。

湿度读数揭示水分问题

还必须监测和测量湿度水平。多余的水分腐蚀管道并损坏机械内部部件,增加维护成本并导致生产停机时间。在某些应用中,过量的水分会导致产品损坏导致返工和废料。水分也滋生了将污染成品的有害细菌。

湿度传感器可以防止这些问题。从压缩机室中的压缩空气管线和使用点采取湿度读数将确定系统是否以峰值效率运行。压缩空气系统中的高水平湿度可以指示干燥器,冷凝物去除系统的问题,或者只是空气压缩机和干燥器的位置。

流量传感器数据可以揭示多个问题

无法低估记录系统气流的需要。效率低下的空气系统的常见原因被堵塞了管道。在传统的管道材料中,内部将随时间腐蚀,限制空气流动。尺寸的管道也会导致低效率。在某些情况下,管道正确地尺寸为原始需求,但随着设施在空气需求中增长,管道系统变得太小,不能向点提供正确的气压,如果使用。

泄漏也会导致压缩空气系统效率低下。泄漏主要发生在较旧的管道上,但更新的管道也可能发生泄漏。最终,螺纹连接开始分离,为空气从配电网络中逸出创造了一条通道。安装错误也会导致泄漏,以及潜在的严重伤害。除了测量和监控外,在连接连接器时,按照制造商的规范组装系统也很重要,以避免泄漏和潜在的伤害。

在压缩空气系统的正确位置放置流量传感器可以识别潜在的泄漏、不必要的或不适当的压缩空气使用,以及整个设施和各个部门的需求。检查系统泄漏的最好方法是在闲置(没有生产)时间监控人为的空气需求。人工需求越高,系统中泄漏越多。

分析数据也决定了管道的健康状况。管道内部将腐蚀并造成堵塞,而不会在外面显示迹象。流量读数差的区域意味着管道已经开始腐蚀。

适当的系统布局的INS和OUTS

在收集压缩空气系统的压力、湿度和流量数据后,可以开始对新系统进行分析和重新设计。对布局进行修改可以降低压降,增加流量,提供更好的空气质量。

结果表明,将需要新的设备和新的管道。一个合理设计、维护和节能的压缩空气系统每年可以节省数千美元。通过增加供应的可靠性,提高加压系统的强度和安全性,还可以将生产损失的风险降至最低。

系统重新设计的第一步是调查管道系统的布局。在您的调查期间寻找以下遇到以下问题。

  • 太多的肘部
  • 气流的突变
  • 管道过多
  • 非隔离长度未使用的压缩空气管道
  • 低于或超过尺寸的管道

太多的肘部不是一个明显的原因,但是肘部的形状会导致空气突然改变方向,失去流动。避免使用太多弯头的一种方法是把管子弯曲。例如,所有直径(1/2”到6”)的Parker Transair铝管道,都可以通过qualicoat认证的表面处理而弯曲。有些类型的管道可以用弯管器来弯曲。对于较大直径的管子,在弯曲之前需要用沙子填充。

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管道可以很容易地弯曲有助于避免在压缩空气系统中的太多肘部。

适当的支持是管道布局设计中的另一个关键因素。如果不正常支持,则过度长度的管道将开始凹陷。这种下垂将产生尖锐的弯曲,将空气压缩进入并减少流量。悬挂压缩空气管道时,请始终使用推荐数量的吊架。一些管道允许用户减少所需的衣架数量。由于轻质的铝结构,例如,横轴的20英尺处,只需要两个吊架,而传统系统的四个或更多。

减少管道中的凹陷还消除了在管道中建立过量的水分并引起腐蚀和堵塞。在一些管道中使用的高档铝合金制成的管道在管道内部产生了耐腐蚀的自然抗性。管道也可提供强大的外部屏障,以防止可能导致管道外部损坏的环境因素。

铝管道的优点

用铝管替换磨损的钢管或铜管是纠正压缩空气系统问题的好方法。由于材料成本低,铜和黑铁已经成为压缩空气系统的首选。然而,螺纹接头通常是泄漏的来源。为了补偿这些泄漏,空气压缩机开始加班以维持必要的流量。这种加班工作降低了空压机的使用寿命,导致设备过早失效。

传统的金属系统也更容易受到腐蚀。内部腐蚀导致压缩空气管道内部结垢和点蚀。随着腐蚀颗粒的积累,管道开始发生堵塞,导致系统出现更多的压降。这些颗粒也会漂移到使用点,对设备造成重大损害。

此外,传统的金属系统需要专门的劳动力安装。由于需要焊接铜管的需要,在安装管道时需要火灾观察者现场。管道的重量还需要额外的安全功能到位。钢管需要用管道抬起到位,但是一些管道足以让一个或两个工人才能使用剪刀升降机进入到位。还提供快速连接技术,可消除专业安装劳动力的需求。

关于作者

Keith Harger是一家应用工程师,带帕克汉蒂芬,帕克液系统连接器部门 - Transair,电话:269-760-7570,电子邮件:kharger@parker.com.

关于派克汉尼汾运输管道公司

凭借22年的经验和全球超过75万的安装,派克汉尼汾的Transair铝管系统已成为压缩空气、真空和惰性气体应用的值得信赖的品牌。为了帮助设计压缩空气系统,Parker Transair开发了一套工具,包括设计软件、CAD文件、节能计算器、流量计算器和BIM设计文件。欲了解更多信息,请访问www.parker.com/transair

所有照片由帕克汉尼钦提供。

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