工业效率

当金属磨削负荷增加时,避免资金和维护成本

以前列的线程专注于直接能量减少作为节省。我们以简单的方式提出了计算和节能,只看过与电力相关的直接节省和压缩空气。

我们没有指出的是,良好应用和实现的操作系统不可避免地会带来额外的和伴随的节省。这些额外的好处包括避免资本成本,降低维护成本,安全改进,提高生产力和产品质量。

您可能会记住2018年10月的文章,以标题为标题的压缩空气最佳实践®杂志欧宝娱乐的网址“系统压力控制的重要性。”这篇文章关注的是一个中西部的制造设施,生产了大量定制的高端性能旅行和赛车。本文介绍了相同的制造设施和如何改进其压缩空气系统,特别是在过程研磨,允许工厂使用相同的压缩空气系统,而工厂产量增加了30%,以满足其产品的需求。

电流压缩空气系统概述

该工厂的电流压缩空气系统如下所示:

  • 总平均生产压缩空气流量:1,500 HP或1,243输入KW
  • 总年度运营能源成本:411,085美元
  • 总年度运营生产时间:6,240

由于压缩空气压力不稳定,植物人员经历了持续存在的问题磨床性能。这在产品质量方面产生了潜在的问题。磨床无法正常工作,没有适当的压力。此外,植物人员希望在提出的生产增加30%之前提出这些问题,并建议从98 psig的当前工作压力升高标题压力到125 psig。这背后的思想是,如果来自标题到研磨过程的压力滴到63psig,那么将压力提高到该过程将使研磨机通过更高的峰值生产时间来使磨机能够工作。

图1

图1所示。目前磨削过程

如图1所示,工厂的集管系统设置为98 psig,用于研磨过程。然而,当该过程操作时,研磨机的实际入口压力从98 psig下降到63 psig。标题压力没有下降,但该过程的压力显着下降。

金属表面研磨:临界功能

表面研磨可能是工业研磨应用中最常见的。该方法用于通过去除表面杂质来完成和平滑金属或非金属材料,以抛光和无缝外观。

在这家自行车制造商,打磨尤为重要,因为这种高端高价的自行车是用于比赛,而不是休闲活动。输送到磨床上的压力对磨床操作员实现所需外观和操作质量的能力有重大影响。

在设施,自行车框架被带到每个研磨站,其中经验丰富的操作员使用磨床光滑和抛光框架表面以除去框架在一起的焊缝。每个操作员都是任务,生产无缝和均匀的铝合金表面。在框架令人满意之后,将其送到粉末涂层区域,然后送到组装。每个研磨机均以约0.3HP额定额定,在每个过程中使用大约33个CFM。

初始提案:购买新的300 HP空压机!

外部来源提出的初始解决方案表明该工厂考虑购买和安装新的300 HP空气压缩机。它感觉到一个新的空气压缩机不仅会覆盖30%的生产增加,而且会在研磨过程中提供125 psig“所需的”,以有效运作 - 从而减轻了低压问题。

虽然一个新的压缩机肯定会帮助增加产量,但它将带来资本使用的增加,加上能源和维护成本。添加新的压缩空气供应组件,例如,一个300马力的空气压缩机,空气处理新设备和新管道的主要分布头,不仅包括重要的资本费用成本和安装新设备,但也增加压力和总千瓦的系统。

审核发现研磨由3/8 "空气软管管线提供

鉴于涉及的重大成本,该工厂带来了第三方来进行压缩空气系统的审计,并有助于确定最佳行动方案。在审查所有供需和需求侧设备后,审计团队以及厂家运营商,发现磨削过程由四英寸管道标头的3/8英寸空气管线提供。

这表明流程的线路只能在98 psig下通过有限量的压缩空气,因此当该过程没有足够的空气时,系统头不能再供电。

审计团队和工厂工作人员最终确定了磨削过程所需的正确压力约为75 psig,提出的修改。有人建议每个研磨机加入一个小80加仑压缩空气储存容器,压力调节器,将工艺重新送到一英寸的管道代替3/8英寸软管。

虽然设备供应商在评估中非常彻底,但肯定会解决所有主要植物的担忧,而且所遗漏的是,它错过的是整个系统中的所有关键绩效指标(KPI)。有时,较大的图片项目通常被推到最前沿,并首先解决 - 当通常看起来较小,但在某些情况下,诸如轻微的管道变化和压力调节等重要指标可以节省更大和更大的更昂贵的资本和更重要的指标可变成本。

这在表1中示出,表1示出了一些非常有趣和相关的计算,包括在该系统中为KPI提供的植物提供的数据。

当前系统

建议的系统选择#1

(30%的产量增加)

*提出的系统

选项#2

(30%的产量增加)

最大流量生产

新型300 HP压缩机,新型干燥机,管道修改和增加的头部压力

压力调节器,增加工艺储存和管道修改

总系统HP和输入kW

1,500HP / 1,243 kW

1800马力/ 1492千瓦

1,400HP / 1,160 kW

当前与拟议的年电能成本(0.053美元/千瓦时)

411085美元

$ 493,434

$ 383,635

年度营业时间

6,240

6,240

6,240

年产量

956.

1242年

1242年

当前与拟议的资本设备成本

250,000美元

650,000美元

250,000美元

*本表中使用的数字由工厂工作人员提供。此数据和计算是专有的,并且特定于应用程序。

以下是概述选项的资本和可变费用的崩溃:

选项1

选项2

总资本性费用(设备+安装)

650,000美元

250,000美元

五年维护费用:

200,000美元

100,000美元

总估计费用:

850,000美元

350,000美元

检查选项

如表1所示,方案1将为电厂提供1800马力和1492总输入千瓦的压缩空气。它将花费工厂65万美元实施和额外的20万美元的维护费用在五年期间,并将覆盖增加的生产。与基准相比,这种选择将使电厂每年的电力成本增加82,349美元。

相比之下,选项2将为工厂提供增加产量所需的空气。该方案的实施成本为25万美元,5年期间的维护成本为10万美元。这一办法将每年的费用从基线$27 450/年减少。选项2还可以将集箱压力从98 psig降低到85 psig,节省100 hp或83 kW。该工厂还将能够调节空气在每个磨床过程到75 psig,并增加5个额外的磨床底座/支架。

压缩空气系统的金属制造和加工最佳实践 - 网络研讨会记录

下载幻灯片并观看免费网络广播的录制由安迪府绸提出学习:

  • 在具有重要金属制造和加工操作的主要植物中学习的经验教训
  • 优化零件冷却和干燥应用
  • 改性气动电路和橱柜冷却器
  • 具有涡流真空泵的改进系统
  • 实施航空管理系统
  • 消除了所有入口调制
  • 将控制方案重新配置为基础/修剪

带我去网络研讨会

满足生产目标增加

在了解可用的选项和相关成本后,该工厂通过如选单2中所述,通过压缩空气系统升级向前移动。它包括对每个磨削站的以下修改:

  • 去除3/8英寸空气进料软管。
  • 添加了从带头到每个站的1英寸压缩空气供应管道。
  • 增加了有效的压缩空气存储,并在每个站点安装了80加仑的存储容器和压力调节器。

建议解决方案的实施使工厂能够实现其目标,包括使用电流压缩空气供应的生产增加30%。它还允许工厂加入五个研磨机站/基座。此外,整个系统使用现有的空气压缩机运行1,400 HP。

图2

图2.校正磨削过程

图2示出了由植物人员通过压缩空气系统审计所识别和实现的每个研磨站的校正。这是“冲床”更多的生产,减少空气需求500 CFM,或100惠普少!它不需要新的空气压缩机!

随着备选方案2的实施,植物年度电费总额为383,635美元,而不是拟议的493,434美元,其中占每年109,799美元的年度成本避免,每年27,450美元的运营能源减少

最后的想法

重要的是要注意其他可回收的压缩空气,应始终考虑,例如空气系统维护,水费和设备生命周期。通常,这些的电力成本占“可变压缩空气成本”的50-75%之间。生产率,维护成本和产品质量往往超过所识别的电力成本的30%。

对于这种植物,在对可变成本比较的考虑时,选项2将始终领先于游戏。在现实世界中,无论是固定还是变量,都需要准确报道。开发明确的生命周期成本计划比本文中的描述更复杂 - 但它表明这个故事的道德:始终跟踪到最终的结论并查看所有变量。

有关更多信息,请联系Hank Van Ormer,电子邮件:hank@airpowerusainc.com.或者在740-862-4112电话。

阅读更多最终用途系统评估文章,请访问airbestpractics.com/system-assessments/end-uses.