工业实用效率

加州装瓶商最佳实践

加利福尼亚州的装瓶公司和啤酒厂正在受益于三步系统评估过程,旨在减少其压缩空气系统的电消耗。通过专注于开放吹气和怠速设备,三步过程通过重点缩小装瓶线路压缩空气需求,然后改善了空气压缩机的规格C功率(降低能耗)。

步骤1:在开式吹气应用中更换压缩空气

这种情况

装瓶公司需要2-3 PSI“开吹空气”的许多应用包括,但不限于,瓶干燥袖,纸或压力敏感标签,皇冠和安全密封干燥,加热和巴氏杀菌排出吹出,联合间隙预防,电离空气冲洗,喷码和收缩前干燥或纸板包装:罐,罐,PET和玻璃瓶,桶和桶,板条箱和托盘,盒装饮料和袋。由于安装方便,许多装瓶设备使用压缩空气,尽管对于这些低压开式吹制应用来说,在50倍所需压力(通常为100 psi)下产生压缩空气的成本很高。

饮料干燥

饮料干燥:线速度从12,000-72,000瓶每小时(Bph),定制的离心式鼓风机和气刀保证没有水分相关的问题与套管,纸张或压力敏感标签;皇冠和安全密封干燥;巴氏消毒器放电排出;蒸汽收缩后,扭转推通;合路器差距预防;电离空气冲洗;应力腐蚀;卫生排出;喷墨编码;收缩或纸板包装:罐,罐,PET和玻璃瓶,桶和桶,板条箱和托盘,盒装饮料和袋。 Photo provided courtesy of JetAir™ Technologies.

在软饮料瓶内的系统评估,识别使用压缩空气在其罐装线上的间隙转移中作为能量终效率的来源。压缩空气通过两个1/4“铜管喷嘴,以将空开的铝罐从单个电缆滑轮系统转移到第二个电缆滑轮系统,在大约18-20英寸的情况下。的目的差距是提供喷墨日期印迹的进入,该喷墨日期在罐的底部可见。压缩空气应用虽然是终于使用压缩空气的终身使用,使罐的罐头穿过喷墨打印机的持续交通到第二个电缆滑轮系统。第二个问题是由转移的喷嘴引起的高噪音水平。

尽管仅需要2-3 psi的间隙转移部位的压力,但使用了100psi压缩空气 - 比所需压力高出50倍。在两个喷嘴中测量的空气流量为50cfm。假设行业“拇指规则”为4 CFM每千瓦,申请需要22.7 HP(18kW)的能量产生。每年3000小时的营业时间表,总能源使用量估计为53,430千瓦时,每年花费4,530美元。

解决方案

该解决方案是高速电机,离心式鼓风机,可变频率驱动(VFD)和四个定制的可调安装喷嘴。离心式鼓风机直接驱动技术使可调节的操作速度可达高达20,000 rpm,在2.3 psi的压力下创造可调节的流量高达750 CFM。电机和鼓风机的紧凑脚印使其能够通过3“直径(75毫米)软管在施加的脚边到可调喷嘴。然后将喷嘴安装在导轨的每个角落(底部/左上在间隙开始时,底部右侧)。定制安装应用和喷嘴提供了软饮料装瓶制造商可调节的空气定向OW,而VFD提供空气流量和压力可调节性。

凯尔哈里斯

定制鼓风机解决方案仅消耗3 Hp (2.2 kW),能耗减少20 Hp,或真正节省87%的能耗。根据软饮料制造商的生产周期和千瓦时率,每年的能源成本估计仅为970美元,每年总共节省3,560美元。这大大降低了软饮料装瓶制造商每年80%的能源成本。这些节省的能源成本在第一年提供了估计65%的投资回报,两年125%的投资回报率。作为一个额外的奖励,新的鼓风机系统消除了高音操作噪音发出的旧间隙转移系统。

可以印刷

可以打印:在湿罐上打印导致难以辨的批次/日期代码,并“可以爆裂”破坏包装和不可放大的产品托盘。离心式鼓风机和空气刀更换压缩并改善干燥性能。照片提供了Jetair™技术提供。

步骤#2 -停止闲置设备使用压缩空气

这种情况

欧宝体育是真的吗系统评估总是发现装瓶生产线上的闲置生产设备不必要地消耗压缩空气。在加利福尼亚的一家装瓶公司,在没有装瓶生产线运行的情况下进行了测试,换句话说,没有生产任何产品。在测试期间,压缩空气ow为935 scfm,其中700 scfm来自闲置的生产设备。从0200到0600,在4条装瓶生产线中的一条的正常运行中,消耗了525 cfm的浪费压缩空气。浪费掉的压缩空气相当于当四根线路中的三根不运行时,消耗能量的空压机运行125马力的功率。

为了估计每年在该设施的每年浪费的压缩空气总量,保守的数字用于计算生产线不使用的数小时数。假设每个生产线在每日0600至0200期间总共1小时。在早期黎明时分为0200至0600期间,据估计,一条生产线运行,三个生产线。储蓄潜力估计为166,317千瓦时或每年20,000美元。

解决方案

停止向闲置的装瓶设备供应压缩空气,减少了压缩空气的消耗。为此,在每台生产设备前都安装了空气切断阀,以确保机器闲置时不会使用压缩空气。一个简单而经济的解决方案。

电动(常闭)空气切断阀连接到每个装瓶设备的开关上。如果设备有一个单独的运行开关,将通常关闭的空气切断阀连接到运行回路中,还有一个额外的好处,那就是在休息和午餐时间关闭压缩空气。系统评估的第二个发现是,装瓶过程的所有部分并不需要同时使用空气。电磁阀用于在不需要时关闭空气供应。实现成本为1万美元,提供了6个月的简单ROI。

集装箱干燥

水容器干燥:一个设备装满5加仑水容器取代压缩空气与直接驱动离心鼓风机。照片提供了Jetair™技术提供。

步骤#3 - 优化空气压缩机的特定功率(每100 CFM的KW)

这种情况

一旦系统分析调查了设施中减少了压缩空气需求和压力的所有方法,系统评估将注意到确保空气压缩机以最可靠的方式运行。对于每kW消耗的功率,该想法是获得最大空气流量(在CFM中测量)。这被称为优化空气压缩机的特定功率。

南加州一家装瓶厂的系统评估显示,现有的压缩空气系统并没有最佳地匹配压缩机输出和系统需求。在多个压缩机安装中,如果没有自动化,压缩机很可能会部分加载。
问题是,这是没有压缩机将运行在他们的最大efciency水平。一台空压机满负荷运行比二台或三台空压机部分负荷运行更有效。该系统的CFM/kW值为每100 CFM 23 kW。设计良好的系统预期平均规格为c,功率低于每100 CFM 18 kW。

标签

啤酒厂和小型啤酒厂的标签:当标签歪了,主要原因是湿瓶。水是啤酒的基本成分,但在啤酒包装过程中,水会使容器表面很滑——通常以每分钟2000瓶的速度运输。在14000到20000转/分的转速下,离心鼓风机能立即将水剥离,使标签即使在高湿度等恶劣条件下也能保持牢固。照片提供了Jetair™技术提供。

从空压机排放到工厂的压力下降是由于过滤,管道尺寸不足和额外的,不必要的空气干燥器安装的结果。在峰值生产时,管道速度超过了51英尺/秒(fps),远远高于推荐标准。速度越高,压降越大,能量消耗也就越大。其中一台100马力的空气压缩机比其他空气压缩机至少运行3到4 psig,由于不必要的空气干燥器专用于这台空气压缩机,运行部分负载。

压缩空气系统的储存能力估计为145 cf/bar或10 cf/psig。这个容量是在多个小的空气接收器总计760加仑,超过500英尺的3"管和超过900英尺的2"管。这意味着,如果工厂失去一个100马力的空气压缩机,并假设它是满载的,工厂压力将下降24 psig在不到30秒。

该系统的年能源成本为183,187美元,消耗1,813,729千瓦时,运行功率为c每100 CFM 23千瓦。

解决方案

安装了两级变速驱动空压机(VFD)。该空压机取代了现有的100马力空压机,并自动调整其速度,从而匹配压缩机输出系统的需求。它被评为在100 psig下,在小于118 kW或大于18.0 kW/100 ACFM的情况下,至少生产675 ACFM。新型空压机在小于26kw的功率下,可有效地降至120acfm以下。在最低速度下,新空压机可以停止,然后在需要时立即加载。

压缩机室管道集箱和一次分支集箱的尺寸是,使集箱内的空气流速不超过20英尺/秒,以最大限度地减少压力降,并允许未来的膨胀。分配分支的大小,使集箱内的空气速度不超过30英尺/秒。更换了一台100马力空压机上的小尺寸2"排气管,并去掉了多余的空气干燥机,消除了不必要的压降。这个管子被连接到一个新的4英寸的管子上,从新的空气压缩机到一个新的3000加仑的空气接收器。在新的空气接收器之后安装了一个新的2000 CFM压力流量控制器/需求膨胀器。新的需求扩展器设置在85 psig,并保持正负1 psig与一个完整的PID数字控制回路连接到专用控制。现有的1,000个SCFM主空气干燥机在较低压力下(鼓风机改造后)支持减少的工厂负荷,平均空气流量计算为小于575 ACFM。

3.3.1。

采用新的压缩空气系统设计,通过6千瓦(每100 ACFM)提高了特定的功率。每年节能为80,586美元,简单的投资回报率为1.8岁,只有1年的能源激励。

设置了空气压缩机,使新的VFD空压机大部分时间都支持植物需求。当需求超过新的VFD空气压缩机的容量时,现有100个HP空气压缩机中的一个启动并运行100%加载。VFD通过在零件负载下慢速减慢和操作EF。这是通过将VFD目标点设置为100psig,以110 psig的卸载点设置为100 psig来完成。100个HP空气压缩机中的一个设置为在95 psig和105 psig下卸载的负载/空载和负载,没有调制。得到的特定功率小于每100丙拟17 kW - 每100丙拟6千瓦的改善。

压缩空气系统以每100 ACFM 17 kW的功率运行,每年的新能源成本为102,601美元,消耗1,015,858美元
千瓦时。由此节省的能源为80,586美元,简单的投资回报率为1.8年,而只有1年的能源激励。

联系Kyle Harris或Creg Fenwick在电话:661-619-2470或电子邮件:kharris@accurateair.comwww.accurateair.com.

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2012年1月