工业实用效率

使用KPI达到最高效率

对于许多工业场所来说,唯一衡量压缩空气性能的指标就是维修经理办公室外的大旧压力表。多年来,有人可能在压力计上画了一条红线,如果压力低于这条线,经理就会开始大喊大叫。这是一个例子,“什么被测量,什么被管理”,工厂的压力在一个设施中是一个非常重要的指标,足够的压缩空气系统运行,但它是唯一需要被监控的参数吗?本文探讨了一些重要的压缩空气KPI,并提供了一些如何收集和使用这些KPI的示例。

CAC徽标

KPI的

关键绩效指标广泛用于商业和金融,以跟踪某事物表现的重要方面。它们可以定义为“一系列可量化的措施,即公司或行业用于衡量或在满足其战略和业务目标方面进行比较或比较绩效。KPI之间的公司和行业之间有各种各样的优先事项或绩效标准。“(源Investopedia.com)。随着业务流程的变瘦和输入成本更高,它变得越来越重要,可以跟踪您的业务的重要部分表现如何。

压缩空气系统与组织中的任何其他成本中心没有什么不同,它的性能影响到生产质量、工厂效率、运营成本和最终的盈利能力。适当注意压缩空气系统的关键方面,对解决生产问题和减少浪费大有帮助。最近在数据收集设备的质量、可用性和可负担性方面的进步,使得对压缩空气关键性能指标(KPI)的监测比以往任何时候都更有可能。

如何使用KPI

关键性能指标的收集和分析对于确保系统的高效和有效的性能是重要的。关于能源和系统性能的KPI的一些使用:

  • 在开始改进项目之前,确定系统效率并设定基准,
  • 帮助改进项目并提供数据以获得实用奖励,
  • 证明改进项目的结果,
  • 确保维持项目获得的储蓄,
  • 监控浪费水平并采取纠正措施,
  • 检测即将发生的操作和设备性能问题。

压缩空气KPI的

关于压缩空气动力的压缩空气设备的性能,最重要的指标无疑是系统压力。但该系统的其他方面也很重要。了解生产空气的成本也很重要,尤其是在电价上涨的情况下。这意味着压缩机及相关设备的功耗是一个重要的因素。对空气生产设备产生的压缩空气流量的测量也是如此。一旦功率输入和输出流量测量系统比功率可以计算,这是一个指标,你的设备如何有效地产生空气输入给定的能量单位。同样重要的是,压缩空气的质量必须达到污染物和含水量(露点)的适当水平,以保持空气动力机器的运行没有问题,并防止产品被污染。

还有一些不太常见的性能指标需要保持,比如环境和压缩空气排放温度,压缩空气泄漏,在某些情况下,单位产品的压缩空气成本。

压力

在经理办公室的仪表上画的红线就是使用压力监测来触发行动的一个例子。但是低工厂压力不是唯一的压力相关指标,重要的系统性能。由于螺杆压缩机功率消耗增加½%与每psi在排放压力,和未调节压缩空气流量增加近1%每psi,经理也应该关注平均压力水平过高。而且,虽然看起来他总是坐在办公桌前,但当系统由于控制问题而不稳定,导致生产停工时,他可能不够专心,不知道或不知道。

跨过滤器和空气干燥器的压差测量也是系统效率的一个重要指标,也是一个与维护相关的条件。

如果工厂有一个压力/流量控制器,工厂压力可能不是一个真正的指标,在压力,压缩空气是在实际产生。由于这些原因,监测排放压力、清理设备后的压力和工厂内的一个或多个点是很重要的。

权力

压缩空气生产设备的耗电量是压缩空气系统中最不常用的测量参数。除了流量和功率外,典型空压机上的本地仪表提供所有其他重要参数。压缩机的实际耗电量对系统操作人员来说往往是一个完全的惊喜。例如,最近的一项测量显示,在一个工业现场,一套额定55千瓦的空冷螺杆压缩机在满负荷和额定压力下消耗70千瓦。另外一台75 kW压缩机在相同条件下消耗92 kW的功率,远高于空载条件下的额定功率。这些信息对客户来说非常有用,因为他们之前认为这些设备的耗电量不会超过铭牌评级,就像其他类似的电气设备一样。

在每个空压机和干燥机上安装功率计量表,可以用来计算系统的电气运行成本,并检测系统问题。这些读数可以与流量测量一起使用,以跟踪系统的比功率效率。

使用能量表(录制能量)(kWh)也是如此,因为即使系统不记录kW,也可以使用这些仪表的读数,或者在某些点处失败。

压缩空气流量的测量和记录对于保证压缩空气系统的高效运行是非常重要的。通常很难准确估计一个特定压缩机的压缩空气产量,特别是那些调节、排气或具有复杂可变容量控制的机组。在过去,流量的测量是不准确和非常昂贵的练习。但是最近对流量测量技术的改变使得热质量流量测量变得非常实惠,并且非常容易安装,适用于任何组织,即使是小型系统。

流量测量可以跟踪压缩机输出之外的其他项目。空气干燥器的性能,消耗净化空气或氮气系统,消耗压缩空气和输出少量的氮气可以使用战略定位流量计跟踪。

虽然总累积风量很重要,但随着时间的推移跟踪的瞬时流量可以揭示一些可能导致系统性能缺陷的系统问题。例如,在一个轮班导向的工厂,最小的周末生产,周六午夜的空气流量可能是一个很好的指标,系统浪费由于泄漏和废弃的生产机器留下消耗空气时,机器关闭。

露点

跟踪压缩空气的露点是保证空气干燥设备运行正常,压缩空气质量达到要求水平的好方法。随着时间的推移,跟踪露点可以揭示瞬态问题相关的高于预期的干燥器入口温度或即将失败的干燥器板上干燥器控制系统。

特定的权力

在过去的几年里,北美的大多数压缩机制造商已经发布了有关旋转式螺杆压缩机效率的CAGI数据表。这些数据表非常有助于确定空压机系统在有效运行时应消耗多少。例如,一个大型风冷螺杆压缩机的额定功率为每100 cfm的空气输出功率为18千瓦。测量仪器可以检测到使用这些压缩机的系统的平均功耗为435 kW,而产生的压缩空气平均为1500 cfm。计算结果显示,每100 cfm的比功率为29 kW,与额定比功率相比,压缩机控制可能存在一些问题,并有一些良好的节能潜力。

泄漏

但如果压缩空气使用的适当性尚不清楚,则特定权力并不总是相关的。超高效的系统可以生产用于浪费50%或更多的输出导致的设备的低成本压缩空气。通常可以采用压缩空气读数来确定本周特定时间的流动。如果已知该特定时间的流动仅是压缩空气浪费,则可以跟踪并触发点集。一旦超过阈值超过泄漏修复,可以通过维护启动努力。

温度

通常由于冷凝水导致的空气质量问题不是由于干燥机故障的结果,而是由于压缩机房间温度过高导致高于预期的排放温度。监控环境温度和压缩空气温度是必要的,如果这是一个持续的问题,系统。

每年的碳排放量

了解系统的能源消耗和你的电力供应商的特点可以让你计算和跟踪你的等价年度碳排放和你的节约如果改进。这可能是一个重要的参数,为您的企业能源管理人员跟踪。

每项产量成本

通常情况下,工厂会对生产相关的KPI进行跟踪。有时,查看压缩空气成本如何跟踪季节性和/或生产水平的变化是有用的。这些数字可以在拥有多个生产设施的公司的类似工厂之间进行比较。通常,当一家工厂消耗的压缩空气成本比其他类似工厂高得多,或者在某些情况下低得多时,会发现一些异常值。如果一个或多个效率变化可以在所有生产设施中复制,这可以推动整个公司的创新。

示例系统

马尼托巴水电公司在一些大型设施中安装了一些永久性的压缩空气效率监测装置,这些设施在过去10年里获得了重大的公用事业奖励,以支持效率项目。这样做是为了确保项目持续可持续性的节约,特别是压缩机控制系统或泄漏管理是效率措施的一部分。

一个例子是,一个运输产品制造商将他们的系统从四个加载/卸载螺杆压缩机系统升级为使用两个定速压缩机和一个VSD控制压缩机的系统。每个压缩机和两台空气干燥机上都安装了功率监测器。压力监视器被安装来测量压缩机排放,空气干燥器的输出和压力/流量控制器的输出。流量监测器测量整个工厂的流量。

数据采集由专门的测量系统上传至云数据库。然后生成每周报告,以可理解的格式显示系统的KPI,无需进一步处理。

图A是每周空气流量比较的一个例子。接下来的图表和表格显示了与效率相关的参数,这些参数可以用来确定系统是否正常运行,以及每周的对比情况。

CAC图表

图表A -注意非生产时间的流程可以帮助跟踪浪费。(Source Air Power Analytics)

CAC图B

图B -功率持续时间(功率从最高到最低排序)显示压缩机和烘干机高效运行(Source Air Power Analytics)

CAC图3
图C -从最高到最低的压力读数显示了良好的压力稳定性。(Source Air Power Analytics)

CAC图C
图表D -每周数据样本的关键性能指标表。(Source Air Power Analytics)

CAC图D
图E -对比图显示选定周的主要性能指标,显示效率和泄漏改善情况。(Source Air Power Analytics)

能源管理体系认证

如果压缩空气系统是一个重要的能源用户,那些想要达到ISO 50001能源管理系统认证的工厂可能需要对其压缩空气系统进行某种监控。永久性系统可用于项目的基线和核查。由符合ANSI EA-4压缩空气评估标准的合格压缩空气系统审核员安装的临时系统也可以提供系统KPI的充分指示。

KPI没有安装乐器

如果预算紧张,您负担不起检测工具或合格的专家,在某些情况下,可以使用可用的检测工具手动进行关键性能指标的测量和计算。如果工作人员定期记录工作时间,压缩机的输出可以使用加载和卸载时间进行估计。使用压缩机额定值,可以计算出近似的功率和流量,以及近似的比功率。在非生产时间,可以使用秒表进行额外的人工测量,以评估泄漏水平。只要人员知道需要在什么级别开始行动,这就可以作为一个优秀的跟踪系统。

此外,一些压缩机控制系统具有内部计算算法,可以计算KPI并生成报告来跟踪系统的健康状况。

一般来说,跟踪关键的压缩空气系统性能指标是一个很好的方法,以确保您知道您的系统是如何良好地运行。看看你的参数,评估是否值得采取改进措施来降低运营成本和改善系统参数。

更多信息请访问压缩空气挑战®网站或联系马歇尔压缩空气咨询公司Ron Marshall,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net

阅读更多空气测量的文章,请访问www.aperbestpractics.com/technology/instrumentation。