工业效率

理智检查:备用空气压缩机是否会在寒冷的天气期间启动?

在中西部中西部设施的能源审计期间,我们被要求调查空气压缩机故障和简短的植物生产缩减问题,最终需要一些我们的聪明才智来解决。

介绍

工厂运营时间表通常每周六天生产两次。他们还在第三班和星期日进行了工艺清洁和维护工作。空气压缩机问题是他们的公用事业系统的挑战中最少。照明,暖通空调和锅炉是我们的主要目标,导致能源/可持续性改善的几个新机会。然而,工程领导者还要求我们调查最近的压缩空气系统,他们尚未解开。

该设施在制造建筑面上有两个压缩机,每个压缩机都有两个50马力的空气冷却旋转螺杆单元,相当新,条件良好。通常,每个机械室中的一个单位持续,第二个单位在“自动”待机中作为紧急备份。压缩机控制良好,系统宽的压力在我们的正常准则内。每月单位从“领先滞后”转换为长期设备可靠性。嘿,一个相当良好的空气压缩机系统设计和操作协议就到位了!

事件描述

在我们访问前几天,在一个寒冷的冬天晚上,一个机械房中的引线空气压缩机绊倒(显然是由于污垢的进气过滤器和通过机器的低空气流量)。然后开发了一个关键的情况:“待机”单元没有开始。必须调用维护人员来获得压缩机运行。这种延迟导致植物气压低,生产缩减和一些有缺陷的产品。他们尚未确定导致“禁令”的条件。

我们的第一阶业务是对设备的物理评估。这个特殊的机械室(事件发生的地方)在盆地水平上直接位于锅炉室,含有三百HP燃气的锅炉,封装锅炉生产70 psig蒸汽,用于产品灭菌,用于清洁材料处理夹具和夹具的高压灭菌器。

热回收系统是最近公用事业能源改善项目的一部分。一层压缩机房的排风在冬季被引到锅炉房补热。荣誉!这个项目是节能的“双刃剑”。锅炉的燃烧空气温度每升高400F,燃料效率就提高1.0%。从压缩机排出的1800F废气为锅炉房提供了大约125,000 Btuh的“免费”热空气。此外,压缩机有“外部”进气口直接进入外壳。对于压缩机,进气温度每降低100华氏度,电机耗电量就减少1.0%。在冬季,压缩机与室外空气的效率更高。

每个单位的新型空气供应管道延伸到相邻的外墙约五英尺。废热回收管道组合成一个较大的管道​​,上面穿过锅炉室的地板。夏季,来自压缩机的热空气可以在外面转移。有三种电动机的排气阻尼器连接到压缩机的“微处理器”控制系统。每个压缩机的一个阻尼器耗尽户外热空气以供夏季模式。第三种(隔离)阻尼器是在锅炉室的公共管道中。我们要求维护人员手动致力于我们的评论的一部分。该设备相当新的,似乎处于良好的运行条件。所有阻尼器都在封盖时打开和密封。它们显然不是问题。

继续调查

以后与第三班维护助理的讨论显示,由于“低油温”,“待机”压缩机可能未能开始。这是怎么可能的,因为压缩机房间墙壁绝缘很好,房间环境温度高于600f?操作压缩机的空气供应来自外部,管道都是绝缘的。暖空气管道,接收器和空气干燥器正在加热房间。

我们仔细检查了作为能量恢复工作的一部分安装的压缩机热回收系统的导管。从每个压缩机柜中排出空气达到一个常见的T形气孔(四英尺方形),然后进入锅炉室。该常见管道包含用于夏季模式操作的转移阻尼器。夏季排气管道在户外用于压缩机连接在每个压缩机壳体出口开口上方(以及组合的增压部分之前)。请参阅原理图的图形布局。

备用压缩机

问题标识

唉!使用基本的“问题分析”锻炼,开发了压缩机“未能启动”的原因。来自操作压缩机的暖空气可能在热回收管道上产生轻微的“烟囱”效果到锅炉室(也是温暖的,在负面的条件下)。操作压缩机还具有污垢的进气滤光器,在入射时通过机器导致空气流量较少。由于寒冷,潮湿的空气供应,过滤器可能存在一些“结冰”状态,这可能会发生这种情况。由于“备用”压缩机不包括供应空气管道中的隔离阻尼器,因此通过大(两个压缩机尺寸的)公共热回收管道,通过压缩机壳体拉出冷的“外部”空气。

使用200F的户外环境和两个锅炉操作,备用压缩机可能非常冷(机柜内)。打开机柜门很快就确认了我们在“待机”模式下通过任一单元拉动的冷空气的怀疑。然后,维护技术人员说他想知道为什么“待机”单元上的水排水陷阱经常冻结。他没有分享观察。我们检查了:肯定还有!确认了我们的理论。

解决方案

条件有几种解决方案。

  1. 在每个压缩机上安装温度控制的加热系统,以便在“待机”模式下使用。此选项需要压缩机服务公司的设计修改,也将使用一些能量。还需要排水疏水阀的热跟踪。然而,这不会消除冷空气渗透的“草稿”条件。
  2. 为每个压缩机安装电动机驱动隔离阻尼器。如果不尺寸以补偿,该选项为压缩机引入额外的进气压力损耗条件。由于压缩机未在近乎满载时操作,因此似乎是更实用和更便宜的选择。工厂实用程序后来选择了解决方案。

得到教训

如果您的植物空气压缩机系统具有用于备用单元的自动启动能力(无论是离心还是旋转),您可能需要对冬季操作进行紧急启动控制序列设备和安装硬件的“理智检查”。是否有类似的条件等待发生在您的系统上?

这是我们在待机设备上遇到了“低油温”情况的三个设施中的第一个设施。另外两个是在户外的压缩机(在钣金冠层下)的植物。寒冷的冬夜已经导致了“待机”单元内的机柜内的冰箱条件,即使它有一个用于冷“启动”的油加热电路。同样,热回收单元(进入相邻制造舱的排气管)通过备用单元产生冷空气牵伸。一家工厂有两种300马力旋转螺丝单元;另一个有两个150马力旋转螺丝单元。此方案对任何特定的压缩机模型或供应商都不是唯一的。如果机柜内的环境低于280F,则一些较新的压缩机安装包括控制序列逻辑中的“无启动”条件。希望“光线”会提醒你这个条件。

在制造设备修改时,控制系统设计人员的控制系统设计人员没有更好的方法,而不是通过对具有丰富现场经验的工程师进行彻底的“什么”的风险分析调查和讨论项目。

有关更多信息,请联系Gary Wamsley,PE,CEM,Jogar Energy Services,电话:770-343-9757,www.jogarenergy.com。