工业效率

通过适当的存储和管道消除人工需求的成本

本文审查了控制系统压力从空气压缩机室到生产标题和所选生产过程和区域的益处和设计考虑因素。

在早先的文章中,我们强调了在最低有效水平下稳定系统压力的重要性。文章指出,几乎可以节省减少工艺的实际压力三次每个PSIG能量较高,而不是降低正排量空气压缩机的排出压力。这是通过减少具有受控且稳定的最低有效压力和相应的最低有效流动的所需气流来实现。阅读前面的文章https://www.airbestpractics.com/system-assessments/pressure/missed-demand-de-opportunities-part-7-importance-system-pressure-contr.

在过去的几十年中,短语“需求侧控制”已经成为使用适当的存储和适当的压力调节器或“压力流量控制器”建立“扁平线”标题压力的通用术语。使用需求侧控制器控制压力和流量可以在进入生产区域标题和所选生产区域或过程中实现。

较低压力对未测压流动的影响

植物的需求水平在100 psig级系统压力下将自动降低约1%的压力减少。这种减少称为“消除人工需求”或“系统过度驱动”。这只发生在减少过程的实际压力时发生!

例如,如果您的生产过程利用1000个Psig类“未调节”入口气压,并且您将压力降低稳定的80 psig通过控制的80个PSIG进入压力,该过程的流动可能减少了20%。新的持续需求将减少到800个SCFM,这一过程的可能节省量为每SCFM的100美元,以实现这一进程的年度运营成本的现实和可实现的2万美元。

在受控过程中或附近需要本地存储?

当空气需求的峰值超过基本供应时,尺寸尺寸和施加的储存量稳定地保持压力稳定。无论如何控制该过程,如果生产中的需求超过供应,则压力将下降。通常这是对生产力和质量的负面影响。如果在较低的压力(和流量)上没关系,那么您正在浪费金钱,以您“思考”是最佳压力流动。

完整的网络控制系统和可变速度驱动器(VSD)控件也将对任何系统提供稳定的压力需求不超过供应。如果他们的需求随机甚至更糟糕的峰值,他们的性能是依赖的。在没有适当的存储和监测的情况下获得压力稳定性通常非常困难。

如果工厂系统审查表明建立需求侧控制系统存在正经济原因,则必须做出决定 - 决定是否控制来自每个空气压缩机房间的出口处的总空气分配管道或建立次要的临界过程区域的需求侧控制系统,或两者。

消除人工需求

使用具有适当的储罐压力和来自罐的调节流量之间的适当压差的有效尺寸的储存容器将允许存储的压缩空气携带短持续时间峰值,而不会失去有效的工艺入口压力有限的时间。网络控制系统或VSD将不是在没有类似的有效存储空间的情况下创建差压带。

具有有效调节控制的适当储存,其保持稳定的压力和在最低有效入口压力下的流量,是消除“人工需求”或“系统过驱动”的最佳方法。人工需求是通过过度压力产生的空气需求,对生产率或质量没有积极影响。

图1从最近的审计中获取,在供应空气压缩机室出口到多层厂房,具有非常有效的需求侧控制,其使用类似的入口压力。在将生产标题的压力降低到90至78 psig时​​,流程从855到680 SCFM-175 SCFM的人工需求。因此,能源成本降低了17500年,以100美元/亿美元。

图1

图1。

调节器或压力流量控制器?

有一个常见的误解,压力流量控制器比调节器更好“因为调节器需要10-12 psig或更多的压力损失来执行”但这是不准确的。如果需要控制流量加上或减去1-2 psig,可以将调节器正确施加分数压力损失。我们已经成功地控制了500到5000件SCFM的流量,六英寸旋转VEE阀门和该限制的试验动力执行器。还有一些非常好的电子控制致动器与响应阀相结合,其将以非常响应的方式类似地操作。

该组件最重要的最重要的做法是确保它不会成为所需流程速率的“意外扼流圈”。适当的指南是在最低可能的入口压力下以最高预期的流量(或更多)的尺寸。通常监管机构或压力流量控制器将具有20:1或25:1的良好性能调节(在疑问时检查性能),但无将在较低的入口压力下通过比额定值的完全压缩空气。确保低入口压力限制。尺寸所有下游侧管道和配件处理较低压力的预期“流量”。这包括阀门,控制,调节器等。

计算压缩空气系统的存储量 - 网络研讨会记录

下载幻灯片并观看免费网络广播的录制学习:

  • 压缩空气系统的存储策略
  • 用于不同应用的空气接收器罐的正确位置和管道配置
  • 用于计算空气接收器的尺寸和最佳压缩空气存储量的配方
  • 如何计算和解决更高级的情况,如压力绘制
  • 理解和评估流失为您的存储需求
  • 如何尺寸排水管以匹配压缩空气系统中产生的冷凝物的量
  • 警报监控如何让用户了解重要信号和故障

带我去网络研讨会

用于存储接收器和管道的适当方向

图2演示了适当安装的空气接收器,无论是完整的系统需求侧控制,下游区域还是过程控制。

正确安装的空气接收器

图2。

压缩空气以尽可能低的点进入接收器,并在尽可能高的点处留下水分和其他污染物脱落。退出气压由适当尺寸的调节器/控制值控制。通常有一个三瓣旁路选项可以在需要时进行服务,同时还避免了关闭生产。

什么尺寸的接收器?

调整接收器以处理峰值需求事件需要准确的“事件”数据来覆盖。没有“拇指规则”到空中接收器或所需有效存储。基本必需的信息:

  • SCFM的需求增加增加。
  • 事件的持续时间及时。
  • 任何重复事件前的时间(恢复允许的时间)。
  • PSIA中的局部环境空气压力(即海平面= 14.7 psia或7,000英尺仰角= 11 psia等)
  • 事件持续时间允许接收器中的允许压降。

一旦大小,该决定将是是否安装在空气压缩机室中的所需存储器或附近的过程或过程。

此信息进入标准泵浦和腐烂公式以进行存储。正确选择,这允许接收器存储以预定的固定流程提供峰值需求事件。控制接收器中的压力恢复以利用较长的持续时间,从而将高峰流量转换为较低的平均流量速率。这通常会避免开启或装载额外的空气压缩机,从而减少生产压缩空气所需的总净输入能量。

      当使用近似类似的入口压力的大面积传播许多过程操作时,空气压缩机室中的井应用中央需求侧控制系统通常非常令人满意。

      管道和储存方向,用于恒定稳定的压力

      一些设计人员倾向于在调节器或流量控制器之前将系统空气绑定到接收器存储器,仅使用接收器进出空气和从接收器中的空气。

      图3A示出了典型的“关闭接收器”,单线以填充接​​收器和相同的线路流到系统。通常,接收器的单线不会对最充分的潜在能力执行。

      图3A

      图3A

      有时候单点线进出并发工作。但通常情况下,事实是管道将总是在装饰单元加载或基座单元载荷时比罐更快地抽取。从接收器的存储空气的流出通常被阻塞,无法进入系统。我们已经确定了这种类型的安装并多次纠正了。

      图3A中所示的示例演示了单点连接。当Trim单元源于10秒的载荷/无负载周期时。这引起了空气压缩机中的显着可靠性问题,当循环从10秒到两分钟时消失了,当管道为两条线 - 如图3B所示,一个进一步,另一个out。

      图3B.

      图3B.

      由于大多数接收器附带两个或多个连接点,并且唯一的材料劳动力节省是管道的,因此我们没有用单线方法的好处。如果使用此单点方法,请确保它将适当工作。一个例子如图4所示。

      单行传输到存储

      图4.显示的单行传记器是用于流程压力机的存储。存储空气作为紧急控制,如果禁用主空气系统,则运行。

      实现一个均衡的系统

      在稳定系统中的压缩空气压力和/或在最低有效压力下的过程的背景下,调节的受控流程始终是正的平面。它将有助于导致一个均衡的系统。

      在此框架内有几个选项。一个是将每个过程调节到其最低有效压力。通常,我们访问的植物有许多使用点或过程调节器试图用许多调整,甚至广泛的个别监管机构实施这种不成功。另一种选择是将主标题或子头系统控制为1-2 psig挥杆。这可以用VSD控件实现;中央空气管理系统,或适当的调节器/流量控制器。

      使用存储将短速度的持续时间转换为低电平,平均流量速率可以保持额外的空气压缩机加载或启动。随时可以实现它将具有积极效果,额外的运营成本降低了节省和整体系统稳定。

      有几种选择可以实现所需的平衡系统。存储和压力流量控制器可以应用于该过程中的适当放置。或者,存储和压力控制器可以使用植物的特定区域应用于子报头系统。最后,存储和压力流量控制器可以应用于离开空气压缩机室的所有空气。当实施该工厂必须确保喂养生产区域的整体分配系统非常平衡,没有限制。

      稳定和平衡空气系统还有其他好处:

      • 生产应找到恒定,稳定的压力,有助于稳定需求和提高生产力。
      • 通过固定重复性标准,稳定的固定压力也可能增加生产操作的质量。
      • 一旦系统稳定并且控制流量和压力,植物人员就可以试验找到最低有效压力,这将优化流量需求。
      • 存储要覆盖某些可识别的,较大的需求事件应按计算大小。

      对人工需求没有益处

      人工需求导致更多的运营成本,没有相应的好处。在较低压力下运行将消除人造空气需求,而不会降低生产率或质量。

      有关更多信息,请联系Hank Van Ormer,Air Power USA,hank@airpowerusainc.com.,电话:740-862-4112。

      阅读更多压力系统评估文章请拜访www.aperbestpractics.com/system-assessments/cressure。