错过的需求侧机会第7部分系统压力控制的重要性
每当我们开始压缩空气能源调查时，总有两个关键问题电站人员认为是最重要的——泄漏和减压。在本系列文章中，我们将讨论压缩空气系统压力的重要性。
控制系统压力的好处常常被一种误解所掩盖，即控制系统压力非常重要，因为“系统压力每降低1 psig，输入能量的使用就会减少1/2%。”这是一条被误解的“经验法则”——它只有适用于“100psig级排气压力空压机”。与输入功率/能量相关的其他压力会有不同的乘数。
实际上，有效控制“生产系统压力”比减少输入能量的1/2%有更多的潜在节能效果。例如，一台100马力(HP)的空压机在100 psig的情况下输出500 cfm，将从100 psig降低到90 psig (5 HP)，从而节省约5%的功率(5 HP)。使用这个“经验法则”，每年的潜在储蓄是每年1790美元(美元)。06 kW/h @ 8000小时/年)。
在评估与系统压力有关的需求减少的“错失机会”时，需要记住的最重要的规则是“几乎任何工艺的压力入口越高，空气流量(cfm)的使用量就越高。” |
这种节约并没有错，如果实际可行，就应该收获。然而，在评估与系统压力有关的需求减少的“错失机会”时，需要记住的最重要的规则是“几乎任何工艺的压力入口越高，空气流量(cfm)的使用量就越高。”
对于这种情况，类似的经验法则是在100 psig级压力系统中。每减少1 psig的空气压力“过程”，它将减少流量需求之间的某个地方。9到1%。100马力压缩机的500 scfm流量减少10 psig，相当于减少50 cfm流量的1%，这将节省成本每年5000美元在8000小时/年。06千瓦时。
在我们走得太远之前，使用经验法则不是完全准确的，但是实用的-考虑到许多压缩机OEM工程数据表参考流量±5%和功率±3%。我们已经使用这些准则很多年了，系统测量显示它们是非常可靠的。
对过程施加比必要的更高的压力总是会导致“额外的流量”，这通常被称为“人工需求”。
图1显示了在2 cycles/min时，对一个4立方英尺体积的气缸的潜在过量空气进口压力的影响。
关于生产空气系统压力的思考
重要的是要考虑生产空气系统的压力。
- 在整个转换过程中，集管的压力是否稳定?如果是这样，这很可能是一个“平衡系统”。如果不是，我们这应该改进。
- 是否每个操作过程都在实际的最小进口压力下运行以获得最佳的生产力和质量?
- 所有的监管机构都在监管吗?
- 你知道从主集管到操作过程的压力损失吗?这是可以接受的吗?如果太高，限制在哪里?过程静止时的压力是多少?操作时是什么?
同样重要的是需要监控到工艺的主进料线。当流程参与时——或者更重要的是——当流程循环时，它会落下吗?这将说明几件事情:饲料过程不是足够支持完整的生产,如果实际进口压力低于“静止”给水管路压力和没有效率或质量问题这压力接近最低最优压力低于头设定压力。
调查任何问题。一些校正管道或存储的变化可以提供一个可控、稳定的最小压力，显著减少压缩空气，同时提高质量和生产率。
案例研究
图2。
图2说明了这种情况。头系统设置为98 psig磨削过程。当该过程运行时，实际的磨床进口压力从98 psig下降到63 psig，这是由于非常长的3/8英寸软管进气管道。当报头下降到98 psig以下时，存在显著的产量和质量问题。工厂人员希望将系统集封压力提高到125 psig，这将为压缩机增加11-12%的能量输入。将磨床的进料管道增加到1英寸的管道，消除了这种压力损失。
对该分配系统的修正使磨床能够在75 psig的测量和稳定调节下“最佳”运行，整个工厂空气系统的压力降低到85 psig。最初的系统在98 psig使用1500马力。改进后的85-psi联头系统增加了30%的总产量。总空气需求下降了500 cfm(空气流量减少100 HP)，质量和生产率都有所提高，但都是在空气流量减少的情况下。结果是，在生产水平提高30%的情况下，作业能耗每年减少28,902美元。
你的监管机构在监管吗?
这是我们在几乎所有植物中发现的一个最重要的问题。调节阀通常选择开孔尺寸，即3/4英寸，而不是在最低可能的进口压力和允许的压力损失时的风量。
双作用气缸往往是一个关键的地方寻找这个问题。通常调节阀到气缸入口的管道太小，无法容纳在调节阀打开时给气缸提供所需的流量。这是一个调节器动态和响应时间的函数，以及在一个稳定的满意工作压力下通过整个行程向气缸提供可用的空气供应。通常冲程是无效的，操作人员通过打开调节阀来应对更高甚至全管路压力，然后空气需求就会成比例增加。
图3。
图3显示了一种修正方法:测量动态并计算完成冲程所需的存储量，安装一个小的存储容器来供应冲程空气，当调节阀打开时将重新填充。其他可能适用的选择是增加馈线的大小来完成同样的事情，或改变调节器以一个更适当的操作轮廓。净要求是在最低稳定进口压力下提供所需的最小空气量。同样，当实施和监控得当时，生产率和质量将得到提高，需求流将达到最佳量。
一定要找到不进行监管的监管机构。
图4。
图4显示了一个安装在流程中的调节器，该流程吸收110psig压缩空气，并将110psig压缩空气输送到系统。在所有的可能性中，该过程确实需要110 psig的空气运行，但有什么东西干扰了时间和操作动态，或选择的调节器不适合应用程序。不管原因是什么，这种情况需要进行调查。
总结
这些项目一旦成功实施，通常会在低投资成本的情况下产生很高的压缩空气减排量。一般来说，在100 psig级别的空气系统中，大多数流程的最佳操作入口压力为70 psig到90 psig。如果工艺要求较高的进口压力，则可能会有较高的集箱压力。
未来的文章将涵盖一些方法来处理这种情况，特别是当一个过程需要明显高于工厂的其他部分的进口压力。
以下是系统压力控制的关键要点:
- 知道每个过程的最低有效压力是多少。
- 以一种控制稳定的方式传递它。
- 如果可行，监督它。
- 确定你的需求减少，然后去找“atta boy”。
我们希望您对此感兴趣，并期待您的评论!联系Hank van Ormer，电子邮件:hankvanormer@aol.com,电话:614.580.2711
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阅读本系列的所有文章:
错过的需求方面的机会第6部分-寻求AODD泵来降低压缩空气的需求
