工业效率

精细调整无油空气压缩机和制药厂的纯化

药品制造商每年花费估计为137,443美元,电力将在其压缩空气系统中操作无油空气压缩机。压缩空气系统运行良好,提供所需的纯化水平。我们的团队访问了该工厂,并确定了一组项目,可以减少压缩空气需求,并将能源成本降低42,248美元或31%的使用。

然而,本文的目标是展示我们所有供应侧设备所做的审查。这包括无油空气压缩机,干燥器,过滤器,排水管,油水分离器和呼吸空气系统。

无油旋转螺杆空气压缩机

一次压缩空气供应由三台神钢KNW2-B/H型水冷无油两级旋转螺杆空气压缩机组成,具有两级(负载/空载)容量控制。所有三个单位额定215马力满载。他们计算的满载kW (125 psig)是188 kW。

操作三个kobelco单元的操作序列是,第一引线,第二滞后(或修剪)和第三待机。在现场审查时,压缩机的操作序列是#8(较新的kobelco)在铅,#7中的修剪和#6待机。通过适当的维护,所有三种无油空气压缩机都可靠地操作并满足预期。

空气系统每年运行8760小时。该系统的负载曲线或空气需求在所有班次中是相对稳定的。整个系统流量范围从周一到周四生产的1210 acfm,周五到周日生产的807 acfm,以及假期非生产期间的741 acfm。

目前的机组具有容量控制能力,能够将“较少的空气使用量”转化为可比的电力成本降低。这些控制将有效地与当前的管道和空气接收器存储情况。

系统评估确定了一套需求侧效率项目,能够减少对空压机的需求。这意味着更少的能源消耗,并将降低压缩空气系统的运行成本。在下面的“压缩机使用概况”表中,您可以看到这如何允许工厂关闭一个空压机,并支持工厂的操作,在所有三个班次负荷概况,只有一个空压机。

以下是需求侧效率项目的快速摘要,允许我们关闭空气压缩机。

  • 修复三十七(39)标记的压缩空气泄漏
  • 用设计的Venturi喷嘴更换打开的吹瓶应用,旨在减少所用压缩空气的量
  • 修复L04指令插入器线上的真空发电机控制电磁阀
  • 在中间冷却器和后冷却器冷凝水疏水阀的所有三个空气压缩机上安装液位激活,电动或气动启动的冷凝水排水阀
  • 在第25楼的35区的Hankison无磁性干燥剂烘干机上的Rearmust水分指示器样品空气
  • 修复尘埃收集器中的大压缩空气泄漏

表1:空压机使用概况-电流系统

表格1

表2:空气压缩机使用简介 - 提出的系统

表2.


压缩空气干燥器和过滤器

电流压缩空气干燥系统由几个压缩空气干燥器组成,该压缩式空气干燥器位于设施的不同建筑物中。这包括冷藏干燥器和不同类型的干燥器干燥器。一切都运作良好。一个单位还没有委托,我们观察到直径太小的入口管道,我们认为将导致未来的问题。安装了适当的预先和过滤器,维护改变它们以保持低压下降和空气质量。

主空压机房

主空气压缩机室有两个Zeks 2000HSF循环冷藏干燥机,能够35°F至38°F压力露点。在网站访问时,一台烘干机在显示屏上运行并以令人满意的状态,显示屏上没有警报或警告。另一台烘干机已关闭,手动待机。

建立A.

安装了Zander ZEHD150外加热、加热-吹除再生式干燥剂压缩空气干燥机,能够承受-40°F的压力露点。设备运行良好。

加热的吹扫空气需要对离线塔的再生需要,这意味着来自干燥器的出口的干压缩空气通过加热元件,安装在含有干燥剂的两个塔外部,这将空气加热至350°F在进入离线塔之前,到375°F。然后使用加热的吹扫空气来从干燥剂床中剥离水分。这种类型的干燥器的正常切换循环是在线塔中的压缩空气干燥4小时,加热15分钟,加热吹扫空气,45分钟冷却时间。在冷却期间,加热元件被关闭,但在再生循环期间净化空气或扫掠空气仍然通过离线塔。需要冷却时段来尝试消除常用吹扫干燥剂干燥器的切换的温度和脱威峰值。

建造楼层

两种Hankison HHS40无磁性干燥剂烘干机并以良好的工作顺序安装。根据客户所选择的循环选项,它们能够将压缩空气从-40°F至-100°F压力露点干燥。在这种情况下,已选择-40°F压力露点。干燥和再生脱管塔之间的循环时间比加热吹扫干燥器的那些时间短。类似的无磁性干燥剂循环循环次数通常是4分钟和在切换时间和所选择的压力露点之间的10分钟。

在现场访问期间,位于上层楼层的Hankison HHS40干燥机似乎是令人满意的操作,没有报警或屏幕上显示。两种干燥机都有安装在机舱内的单位上安装的水分指示器,在干燥器出口的压缩空气中的水分存在下变化。水分指示剂需要将压缩空气抽出,使干燥器通过可调节的针阀,或在这种情况下,使用PETCOCK。Petcocks开放过得较远,只有一个非常轻微的出血对于水分指示剂来样的空气。任何轻微的流血都是浪费空气。我们建议采样调整Petcocks。

建设B正在建设中

HCO Building拥有专用的Vanair Hi400内部加热吹扫,再生干燥剂压缩空气干燥器能够进行-40°F压力露点。加热元件安装在塔内。在现场审查时,由于尚未完成的新建筑物建造,这款烘干机未运作。然而,我们观察到的管道问题,我们认为这将为这款烘干机创造未来的压缩空气质量问题。

当前的管道为烘干机是1-1/2“L型铜。对于1-1/2 " L型铜管,管道速度将超过推荐的20-30 fps的管道速度。这将导致压力下降,可能是过度的,并与高压缩空气速度通过干燥机,这可能导致露点性能差和干燥床流化。干燥剂床层的流态化会导致灰尘——干燥剂颗粒相互摩擦而破裂。这将导致干燥控制空气和过滤器堵塞过早影响使用寿命,并清除消声器堵塞与干燥剂灰尘,这将影响离线干燥剂床的再生。

图1:建筑“B”烘干机管道 - 电流系统

图1

图2:建筑“B”干燥器管道 - 提出的系统

图2.

从集管到过滤器和干燥器的管道是1-1 / 2“L型铜,横截面积为0.0123。以下是将显示往返干燥机和过滤器的压缩空气速度的计算:

烘干机的400 SCFM额定流量

0.0123型型L,1-1 / 2“铜管道的横截面积

8.2压缩比

60秒

公式:(400 SCFM / 0.0123 / 8.2)/ 60 = 66 FPS(每秒英尺)

在66fps的压缩空气速度进入和从干燥器和过滤包,有一个显著的压降的高可能性,可导致流化干燥剂床和干燥剂除尘。

将通过烘干机的流量减少到额定scfm容量的一半:

200scfm(半干燥机额定容量)

0.0123横截面积L,1-1 / 2“铜管道

8.2压缩比[(14.5 + 105系统压力)(14.5)]

60秒

公式:(200 / 0.0123 / 8.2)/ 60秒= 33 FPS

即使在其额定容量的一半,速度干燥器和过滤器将看到33帧/秒;仍然高于推荐的20-30 FPS管道速度。

通过将管道尺寸从1½“到3”增加,我们预计管道速度将从66 fps下降到17个fps(脚每秒),以100%的额定流量(400 scfm)。在50%的额定流量(200 SCFM)中,我们预计管道速度将从33 FPS降至9 FPS。

总之,我们建议使用3“型L铜的新建筑B干燥器,消除通过干燥器和过滤器包的过度压降的可能性,并消除流化干燥剂床的潜在机会,这会导致干燥剂除尘和性能不佳干燥器。

冷凝水排水管和油/水分离器

干燥器和过滤器上的凝结水排水管是气动的,水平驱动型凝结水排水管,不需要修改。空压机冷凝水排水,每1秒吹扫或弹出,需要更换。我们建议将空压机上的冷凝液排水管更换为液位激活排水管-电子或气动驱动型。在安装冷凝水排水口时,在中间冷却器处,确保疏水阀也安装了一个止回阀,以防止冷凝水被拉进中间冷却器。当空压机空载时,中冷器在此期间拉一个负压。

我们估计空气压缩机上的排水管以使用3 CFM(每年)。更换六个排水管将节省18美元的CFM等于每年的2,219美元。我们估计收购和安装新的排水费为4,800美元的成本。

我们始终建议冷凝水闸驱动的电子和气动排水管。排水有多种品种,包括从冷凝水高电平和信号接收信号,以从冷凝水分缩小的情况下接收信号。这些排出废物没有压缩空气,并且是从电力成本的角度选择的最佳选择。它们的可靠性通常比水平的机械漏极更多倍。

植物人员表示,冷凝水进入集中式水处理厂,符合当地法规。如果这是真的,如果放电凝结物符合当地水处理设施的要求,则没有问题。使用无油空气压缩机还最大限度地减少油性缩合物的可能性(除非空气压缩机有环境烃)。联邦EPA最小值为10 ppm,但局部废水厂可能具有较低的PPM要求,以实现环境规范,避免环境处罚。应审查所有植物的压缩空气冷凝物处理过程,以确保环境遵从性。

适合呼吸的空气

要注意的一个重要问题是Deltech Del-Monox呼吸空气系统需要具有催化剂盒和最终过滤器。催化剂盒和过滤器都经过推荐的服务间隔。安装在Del-Monox呼吸空气系统附近的CO2显示器显示0.0ppm CO并已重新校准。

压缩空气直接来自空气压缩机和标准压缩空气干燥器,不符合OSHA呼吸空气标准,例如OSHA 1910.134的最新版本 - 或与加拿大CSA标准的最新版本。还应咨询当地当局的任何当地法规。

呼吸空气系统,如Del-Monox净化系统,设计用于去除普通压缩空气中常见的过多的水分,固体颗粒(灰尘/污垢),油和油蒸气,一氧化碳和碳氢化合物蒸气。

结论

在这家制药厂,我们的大部分工作都围绕着减少压缩空气使用的项目。如果忽视了压缩空气的纯度,可能会导致影响业务的产品不合格品、生产停机时间,甚至是责任。因此,定期检查压缩空气净化系统的各个方面是极其重要的,从最小的冷凝水排放到维持生命的呼吸空气系统!

有关更多信息,请联系Don Van Ormer,Air Power USA,ATdon@airpowerusainc.com.或访问www.airpowerusainc.com

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