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错过的需求侧机会第7部分系统压力控制的重要性

每当我们开始压缩空气的能量调查时,总有两个关键的主题植物人员感觉是至关重要的 - 泄漏和减少压力。在这一分期付款中,我们的错过需求侧机会将解决压缩空气系统压力的重要性。

控制系统压力的好处常常被一种误解所掩盖,即控制系统压力非常重要,因为“系统压力每降低1 psig,输入能量的使用就会减少1/2%。”这是一条被误解的“经验法则”——它只有适用于“100psig级排气压力空压机”。与输入功率/能量相关的其他压力会有不同的乘数。

实际上,有效地控制“生产系统压力”的潜在节能比输入能量的1/2%更高。例如,在100psig下提供500 CFM的100马力(HP)空气压缩机将节省约5%的功率(5 HP),减少从100psig到90 psig(5 hp)的排出压力。使用这种“拇指规则”年度潜在的节省每年1790美元(美元)。06 kW/h @ 8000小时/年)。

记住最重要的规则在于评估关于系统压力的需求减少的“错过机会”是“压力入口越高,几乎任何过程越高,空气流量(CFM)使用越高。”

这种节约并没有错,如果实际可行,就应该收获。然而,在评估与系统压力有关的需求减少的“错失机会”时,需要记住的最重要的规则是“几乎任何工艺的压力入口越高,空气流量(cfm)的使用量就越高。”

这种情况的可比拇指规则是100-PSIG类压力系统。每1个PSIG减少空气压力“到过程”,它将减少0.9和1%之间的流量需求。从100 HP压缩机到该过程的500个SCFM流量的相同10个PSIG减少将减少50 CFM,这将节省50 CFM每年5,000美元在8000小时/年。06千瓦时。

在我们走得太远之前,使用拇指规则并不完全准确,但实用 - 考虑许多压缩机OEM工程数据表参考流量±5%和功率±3%。我们使用这些指南多年,系统测量显示它们非常可靠。

对过程施加比必要的更高的压力总是会导致“额外的流量”,这通常被称为“人工需求”。

图1

图1显示了对2个循环/分钟的4立方英尺的空气筒的电位过剩空气口压力的这种影响。

关于生产空气系统压力的思考

重要的是要考虑生产空气系统的压力。

  • 在整个转换过程中,集管的压力是否稳定?如果是这样,这很可能是一个“平衡系统”。如果不是,我们这应该改进。
  • 是否每个操作过程都在实际的最小进口压力下运行以获得最佳的生产力和质量?
  • 所有的监管机构都在监管吗?
  • 您是否知道从主要标头到操作过程的压力损失?它是可接受的吗?如果它太高,则限制在哪里?休息的过程压力是多少?操作时是什么时候?

同样重要的是需要将主馈线监控到过程中。当过程接合 - 甚至更重要时它会落下 - 作为过程周期吗?这将指示几件事:进程的进程不足以支持全部生产 - 如果实际的入口压力低于“静静”的饲料管线压力并且没有生产率或质量问题,这种较低的压力更近最小的最佳压力比标题设定压力更高。

总是调查任何问题。一些矫正管道或储存变化可以提供可控的,稳定的最小较低压力,具有显着的压缩空气减少,以及质量和生产率的提高。

案例研究

图2

图2。

图2说明了这种情况。头系统设置为98 psig磨削过程。当该过程运行时,实际的磨床进口压力从98 psig下降到63 psig,这是由于非常长的3/8英寸软管进气管道。当报头下降到98 psig以下时,存在显著的产量和质量问题。工厂人员希望将系统集封压力提高到125 psig,这将为压缩机增加11-12%的能量输入。将磨床的进料管道增加到1英寸的管道,消除了这种压力损失。

对该分配系统的修正使磨床能够在75 psig的测量和稳定调节下“最佳”运行,整个工厂空气系统的压力降低到85 psig。最初的系统在98 psig使用1500马力。改进后的85-psi联头系统增加了30%的总产量。总空气需求下降了500 cfm(空气流量减少100 HP),质量和生产率都有所提高,但都是在空气流量减少的情况下。结果是,在生产水平提高30%的情况下,作业能耗每年减少28,902美元。

您的监管机构是否调节?

这是我们在几乎所有植物中发现的一个最重要的问题。调节阀通常选择开孔尺寸,即3/4英寸,而不是在最低可能的进口压力和允许的压力损失时的风量。

双手气缸通常是寻找此问题的关键位置。通常,来自调节器到汽缸入口的线路太小,不能保持馈送缸体所需的体积,等待调节器打开。这是稳定令人满意的操作压力的完全行程的调节器动力学和响应时间和可用空气供应的功能。往往的行程是无效的 - 操作员通过将调节器开放到更高甚至全线压力,并且空气需求成比例地增加。

图3

图3。

图3显示了一种修正方法:测量动态并计算完成冲程所需的存储量,安装一个小的存储容器来供应冲程空气,当调节阀打开时将重新填充。其他可能适用的选择是增加馈线的大小来完成同样的事情,或改变调节器以一个更适当的操作轮廓。净要求是在最低稳定进口压力下提供所需的最小空气量。同样,当实施和监控得当时,生产率和质量将得到提高,需求流将达到最佳量。

一定要查找不调节的监管机构。

图4

图4。

图4显示了一个安装在流程中的调节器,该流程吸收110psig压缩空气,并将110psig压缩空气输送到系统。在所有的可能性中,该过程确实需要110 psig的空气运行,但有什么东西干扰了时间和操作动态,或选择的调节器不适合应用程序。不管原因是什么,这种情况需要进行调查。

总结

这些项目在成功实施时通常会在压缩空气降低的情况下提供高导致的投资成本。一般来说,在100 psig级空气系统中,大多数过程将具有70psig的最佳操作入口压力为70 psig。如果该过程需要更高的入口压力,您可能具有更高的标题压力。

未来的文章将涵盖一些方法来处理这种情况,特别是当一个过程需要明显高于工厂的其他部分的进口压力。

以下是系统压力控制的关键要点:

  • 知道每个过程的最低有效压力是多少。
  • 以一种控制稳定的方式传递它。
  • 如果可行,监督它。
  • 确定您的需求减少,并参加“ATTA BOY”。

我们希望您找到了这一有趣,并期待您的意见!联系Hank Van Ormer,电子邮件:hankvanormer@aol.com,电话:614.580.2711

读过类似的压缩空气压力系统评估文章访问airbestpractics.com/system-assessments/cressure.

阅读本系列的所有文章:

错过的需求侧机会第1部分-来自管头的流量限制

错过需求侧机会第2部分 - 整合多个空气压缩机控制

错失的需求侧机会第3部分-用压缩空气控制开吹

错过需求侧机会第4部分 - 利用空气驱动的文丘里真空发电机有效

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