工业实用效率

公共汽车制造审核

月度审计

在哪里: 温尼伯,加拿大
工业: 汽车制造业
问题: 植物压力和效率
审计类型: 灵活和需求方
财务摘要
投资: 302000美元
投资前的能源成本: 145600美元
投资后的能源成本: 70600美元
节能/年: 75000美元的电
12000美元的天然气
额外的好处: 维护成本降低和可靠性
简单的回报(具有激励): 1.5年
动力费用/千瓦时: 0.0356美元
操作小时/年: 8760年
审计前系统
平均气流: 700 CFM.
平均功率: 253 kW.
具体的权力: 36.2 kWh / 100 CFM
平均工作压力: 117 psi
额外的好处: 维护成本降低和可靠性
简单的回报(具有激励): 1.5年
动力费用/千瓦时: 0.0356美元
操作小时/年: 8760年
审核前系统总结:四个压缩机作为三个独立的系统运行。为了保持足够的压力,在正常的生产过程中,这四个都需要。空气干燥机是干燥剂和冷藏的混合物。
项目实施后系统
平均气流: 490 cfm
平均功率: 124 kW.
具体的权力: 25.3千瓦时/ 100 CFM
峰值流量(电峰值): 870 CFM.
平均工作压力: 105 psi.
审计后系统摘要:一个大型压缩机退休到待命义务。添加了一个新的VSD压缩机。压缩机作为组合系统运行。装饰压缩机用于为中间控制器上游侧提供更高的压力至压力临界负载。主要植物压力降低。烘干机转换为骑自行车的风格。压缩热量在冬季回收到热植物。

介绍

新飞公司是一家总部设在温尼伯的重型客车制造商,为美国和加拿大市场提供车辆。该公司专门生产含有†替代燃料驱动的车辆,如电动小车、汽油-电力和柴油-电力混合动力汽车;还有标准的柴油巴士。

几年前,新飞公司的设施经理要求对压缩空气系统进行审核,以解决一些挑战工厂维护和生产人员的问题。该工厂正经历定期低压事件,影响油漆活动,扰乱工厂生产计划。维护费用高,系统可靠性有待提高。新飞公司也对降低设施能源消耗感兴趣,并意识到压缩空气系统代表了一个很好的潜在的能源减少机会。他们的工厂设备老化,该公司有兴趣升级他们的空气系统,利用当地电力公司的财政激励来提高能源效率。该公用事业需要进行可行性研究才能合格。

Manitoba Hydro保留了对压缩空气系统的研究,并建议改进。本文讨论了该研究和完成项目的一些结果。

供应方审计

该设施作为汽车装配线运行,在每周24小时(8,760小时)的24小时(8,760小时)基础上需要压缩空气,以喂养各种植物操作。该设施的平均电气速率为每千瓦时0.0259美元,需求每月每月每月7.08美元。根据这些房价,平均混合的电力成本为每千瓦时0.0356美元。

数据记录器被放置在设施压缩机上,有多个星期,以确定压缩空气能耗,并帮助构建空气使用配置文件。伐木和现场观察发现,现有的四个空气压缩机作为三个独立系统运行。审计发现,每年均压缩空气能耗,包括空气干燥器,平均为2,218,000千瓦时,平均为700碳水化物。这计算为36 kW / 100 cfm的平均系统特定功率。该基准测试显示系统效率差,存在显着的改善潜力。

系统1 - 主系统

系统1通过一个固定循环干燥剂空气干燥机,使用一台200马力调节压缩机(容量控制)提供主工厂空气。另一台以调制模式运行的150马力压缩机在高需求时期向工厂输送空气。这个小单位有一个相关的冷冻空气干燥机。

该系统中供电设备的监控和测试显示以下问题:

200 HP压缩机控制被错误地设置。该装置使用螺旋阀容量控制和进气调制来控制压缩机的输出,然而,容量控制不能正常运行,大大降低了单位的效率。该单位经过测试,发现其产生的全部负载能力的83%。
主系统正在经历由超过两个压缩机容量的峰值空气流引起的低压事件。植物压力下降低于85psi,关闭植物设备和机器。
900 cfm干燥剂空气干燥机出现故障,消耗了220 cfm空气,相当于铭牌额定空气量的25%。
干燥器过滤器造成了一个高压差,这阻止了压缩机在高空气需求期间充分加载。
压缩机协调问题导致运行成本最高的200马力机组持续运行,即使在低负荷的晚上和周末轮班。这个装置没有自动排污控制装置。
制冷干燥机运行在非循环模式,使其运行,甚至当相关的压缩机被关闭。

这样的容量控制由简单的螺杆驱动器调整控制。调整不正确会影响压缩机的效率。

系统2 - 爆破系统

该系统由一个150马力的压缩机和冷冻干燥机组成,设置了一个用于清理巴士车架的喷砂操作的独立电源。该压缩机安装时没有储存,并使用进口调制控制与压力开关卸载操作。单位是配备了auto-dual选择旨在卸载甚至关闭压缩机在轻负荷,然而,由于系统没有存储容量,压缩机连续运行的,快速循环加载和卸载操作之间尽管爆破空气只需要15%的时间。数据记录器显示,当主系统缺乏空气时,这台压缩机的负载很轻,这使得它在流量高峰时成为额外容量的一个很好的潜在来源。

系统3 - 涂料线和呼吸空气

由于工厂的压力问题,在过去的一段时间内将植物涂料线​​分开,并通过独立的独立100 HP负载/卸载压缩机进给。安装了400加仑的存储接收器,但由于其在系统过滤器和冷藏式空气干燥器上的容量小和高压差分,因此即使系统平均加载为大约20,该单元也会快速循环使其消耗显着的功率。% 容量。安装了另外两个止回阀保护的存储接收器,以保护绘画线免受瞬时低压事件。这是正确的。这种空气系统也是峰值负荷期间额外空气的潜在来源。

最终使用审计

作为审计的一部分,对各种工厂的压缩空气用途进行了审查,以确定是否有任何减少压缩空气需求的机会。这是一个耗时但必要的过程,本质上是对与压缩空气系统相连的每一个最终用途进行彻底的逐点审查。对每一种用途进行评估,以便可能改善性能和/或减少压缩空气的使用。发现了一些机会:

  • 油漆室过滤器和压缩空气管道尺寸过小,导致压降过大。这导致涂装操作对工厂压力波动比正常情况下更敏感,迫使工厂压力更高,导致压缩机能耗更高。
  • 砂砾喷嘴维持少于最佳。允许喷嘴过度磨损在更换前的原因高于期望的压缩空气消耗,在峰值流动增加植物压力问题。
  • 在爆破后,使用敞开式空气棒清除巴士车架上的爆破介质。这些棒被认为是一个安全隐患,因为他们没有死亡开关控制,产生过多的噪音和浪费压缩空气,造成高于预期的峰值流量。
  • 空气绞车被用来移动装配线。发现这些大型空气电机使用了相当电动机的能量约10倍。
  • 呼吸空气净化器,基本上是一个干燥剂空气干燥器,后端具有催化转化器元件,以消除来自呼吸空气供应的任何危险的一氧化碳,也发现在涂漆操作不在操作时,即使在晚上和周末也是不断运行的。
爆破喷嘴均匀1/16英寸的侵蚀可以将空气消耗增加30%。10 psi植物压力增加将使空气消耗增加9%。
这样的设计喷嘴比典型的管道式空气棒更安全,使用的空气更少,噪音也更小。(源www.silvent.com

研究结果

新的传单工厂有一次使用单一组合系统来提供总工厂要求,然而,由于媒体爆破操作所需的非常大的峰值流动被发现拉下主系统压力,因此将一个单独的压缩机留出来这些峰值的饲料部分流动试图保护主系统压力。此外,当空气压力问题持续时,压力临界涂料线用新的专用压缩机分离出主系统。

压缩空气审计显示,分离系统解决了关键局部区域的压力问题,但结果是整个系统运行效率非常低。在几乎所有的情况下,三个独立的螺杆压缩机系统将比一个单独的井控系统消耗更多的动力。这是因为三个独立系统中的每一个现在都至少有一个压缩机在部分负载下运行(一个平衡压缩机)。而在标准定速螺杆压缩机的空气系统中,由于其固有的部分负载效率较差,导致低效率的是配平压缩机。

该工厂的流动轮廓分析表明,原始植物压力问题可能是由于压缩机控制差和缺乏系统容量。基本上植物压力降至低水平,因为峰值植物负荷(在介质爆破期间)超过现有压缩机的容量。随着单一100 HP VSD压缩机的加入,压缩机控制的协调,以及一些负载减少,主要通过消除干燥剂空气干燥器吹扫,减压和吹吹的事件的减少,这项研究显示了三个系统可以组合成一个表演系统具有足够的容量,可以处理完整的植物峰值负荷,没有压力问题。

新系统

为了实现建议的节省节省新的传单通过将所有现有压缩机组合成一个系统来整合其现有的空气系统。现有的200 HP压缩机已退休至待机义务,意图仅在现有单位之一失败时运行。一旦消除了良好的干燥剂空气干燥器,并且三种系统合并,只需要100 HP的额外压缩机能力来维持峰值期间的植物压力。选择该新的100 HP VSD压缩机以匹配现有的100 HP固定速度单元,两台单位提供200 HP的高效修剪能力泵成新的3,000加仑存储接收器。

因为油漆线需要比主工厂更高的压力,管道的供应是从一个电子控制的中间控制器的高压侧获取的,该控制器精确地将主工厂的压力调节在105 psi。基本的150马力压缩机被安置在中间控制器的下游,减少了它们的排放压力,降低了功耗。这些装置被设置为在一个压力带内运行,该压力带使用压缩机控制内部的排序系统来支撑中间控制器的设定值。

新系统表现良好,200马力的修剪能力容易和有效地处理平均工厂负荷。150 HP的基础单位现在只需要媒体爆炸发生,这是大约15%的时间。随着新的负载降低和压缩机运行效率提高,系统能源效率提高,联合系统平均消耗124千瓦(包括空气干燥机),同时产生平均490 cfm的流量。这计算到一个更体面的25千瓦每100 cfm系统比功率。

所有空气干燥器已被转换为骑自行车的风格,使用寿命系统仅在需要时运行,响应于实际干燥的水分载荷。干燥器过滤器已转换为雾消除器型,具有低压差速器,使压缩机控制更有效,降低所需的压缩机放电压力,降低功耗。

装饰压缩机位于植物内部,这意味着压缩热量现在可以在冬季使用,以取代天然气热量。基于目前的工厂装载,这节省了新的传单,每年在当前成本下每年为每年价值12,000美元的自然天然气,减少温室气体排放量。

维修减少和工厂可靠性

在该项目之前,工厂维护人员在正常生产日内无法将任何一个压缩机置于,而不会冒着植物压力问题。这意味着定期压缩机服务必须在周末或晚上进行维护成本溢价。当发生灾难时,压缩机会失败,生产会受到影响,需要昂贵的柴油压缩机的紧急租金。

新系统现在有能力提供足够的工厂压力,一个压缩机停止服务。这大大降低了维护成本,降低了工厂压力问题的频率。

效用激励

新的传单工厂位于北美地区,由Manitoba Hydro服务,该电力主要采用可再生水源发电。典型的水电生产商,与北美其他地区相比,电力价格相当低。然而,这对客户有很大的利益,从能效的角度来看,它使能源项目更难以单独节能的销售。幸运的是,Manitoba Hydro能够提供大量的财务激励,虽然智能智能效果优化计划。该计划能够提供足够的支持,以使项目回报率为1.5岁,在可接受的回报率范围内。

设施管理说话

“这个项目非常有吸引力,因为它符合我们支持安全和环境的企业目标。蒂诺德拉瓦莱,新飞公司的设施工程和维护经理,负责空气系统升级,“我们的压缩空气系统停机不再是一个问题。”从生产的角度来看,压缩空气系统的性能现在对我们的用户来说是相当不可见的。”

“能够在同一时间更新我们的设备并获得优秀的系统改善,并使用Manitoba Hydro帮助他们的激励措施,这就像以50%的折扣购买设备。”

结论

该项目是如何通过空气审计了解系统的重要例子,可以产生出色的结果。分析系统通常可以找到解决能源成本的问题的解决方案,并提高系统可靠性降低维护要求。该项目的储蓄和优惠通常可用于合理和支付设备续订。它显示了公用事业激励措施如何帮助推动通常不得通过管理批准的项目。

有关更多信息,请联系Ron Marshall,Marshall压缩空气咨询,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net.

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