Analyse der aktuellen Luftverdichter und Trockner in einer Systembewertung
Von Don van Ormer, Air Power USA
Eine vollständige Druckluft-Systembewertung sollte detaillierte Informationen über die Versorgungs- und Nachfrageseite des Systems liefern. Die Versorgungsseite bezieht sich auf die Ausrüstung, die Druckluft liefert - den Luftkompressor, die Trockner, die Filter, die Rohrleitungen und die Lagertanks. Der Zweck dieses Artikels ist es, zu veranschaulichen, welche Informationen wir glauben, dass eine Fabrik von einer angebotseitigen Systembewertung und noch wichtiger erhalten sollte - welche Informationen eine Anlage immer über ihr Druckluftsystem wissen sollte. Um dies zu veranschaulichen, und aufgrund von Artikelraumbeschränkungen werden wir Beispiele für die Informationen geben, von denen wir glauben, dass Endbenutzer auf ihrem Luftkompressor und Lufttrockner empfangen sollten. Um Beispiele zu geben, verwenden wir Kommentare und Tabellen, die wir vor einigen Jahren bei einer Druckluftanlage bei einem Chemiewerk im Mittleren Westen erzeugt haben.
Key Performance Indicator Mittelwerte
Wir empfehlen, die Mittelwerte aller Key Performance Indicators zusammen in eine Tabelle zu bringen und sie zu verfolgen. Dazu gehören Systemfluss (scfm), Luftkompressorausstoßdruck (psig), Systemdruck (psig), elektrische Eingangsleistung (kW), Betriebsstunden des Luftsystems (Std.), Spezifische Leistung (scfm pro kW), elektrische Kosten pro Jahr für Druckluft in Dollar pro Durchflussmenge ($ pro cfm pro Jahr) und schließlich die jährlichen Stromkosten für Druckluft ($ pro Jahr).
Tabelle 1: Key Air System Eigenschaften - Aktuelles System *
* Basierend auf einer gemischten elektrischen Rate von $ 0,06 pro kWh und 8.600 Stunden / Jahr.
Luftverdichter verwenden Profil und Beobachtungen
Die Systembewertung sollte detaillierte Informationen über das Luftkompressor verwenden. Auf diese Weise kann man beurteilen, ob die Luftkompressoren mit oder gegeneinander arbeiten. Man kann auch beurteilen, ob die Luftkompressoren in ihren "Sweet Spots" arbeiten - die Lastprozentsätze, wo sie effizient und zuverlässig arbeiten. Wie viele Verschiebungen arbeiten die Luftkompressoren? Wie hoch ist der Nenn-Volllast-kW-Verbrauch und die Luftmenge (scfm) -Abgabekapazität jedes Luftkompressors? Vergleichen Sie den tatsächlichen kW-Bedarf und den Luftstrom als Prozentsatz der Volllast. In diesem Fall hatten wir zwei physikalische Bereiche zu analysieren; Die Hauptanlage und "Gebäude ZR3B2".
Beispiel: Das System arbeitet derzeit mit beiden Centac-Einheiten bei 100% Grundlast die meiste Zeit mit dem Kobelco im Trimmmodus. Der Controller "Case AirLogix" scheint gut zu laufen. Die Centac-2-Stufen-Einheiten haben einen sehr begrenzten effektiven Turndown (20% +) und sind auch relativ ineffizient im Vergleich zu heutigen moderneren Einheiten.
Die Rohrgröße und die Luftgeschwindigkeit in den Rohren verursachen keine Probleme mit der Fähigkeit, Einheiten zu steuern, um zu ermöglichen, dass das Luftzufuhrsystem dem Luftstrom der Nachfrage entspricht. Die neuen 5 "Header- und Piping-Änderungen, wie sie in der Studie von Air Power USA 2002 beschrieben wurden, funktionieren gut und beide Centac-Einheiten können ohne Einschränkungen vollständig" laden ".
Der Kobelco ist eine Last / keine Last oder on-line / off-line Steuerung, die entweder Volllast oder keine Last ist. Es ist derzeit schwierig, es im selben System mit den Anlagenzentrifugen einzurichten, da die Last- / No-Laststeuerung ein Betriebskontrollband benötigt, um zu arbeiten. Die Centac-Einheiten verwenden einen Soll- und Drosselbereich. Dies bedeutet, dass die Last / No-Last-Maschine die Centac-Einheiten zurücksetzt, es sei denn, der Sollwert liegt unterhalb ihres Betriebsbereichs. In der aus dem Kobelco-Empfänger kommenden Linie wurde ein Regler installiert, um diese Situation zu korrigieren. Bei der Besichtigung des Aufstellungsortes haben wir jedoch festgestellt, dass der Kobelco, als der Kobelco seine Betriebsbande (100-107 psig) bewegte, den Systemdruck ähnlich verlief, einschließlich des Ausstoßdrucks bei den Centac-Einheiten. So sind die Zentrifugen immer noch einige herunter, obwohl die Regler einen vollen Durchfluss zeigen. Der Zentrifugalfluss wird je nach Leistungsprofil immer etwas abfallen, da er einen höheren Abgabedruck aufweist.
Diese beiden zweistufigen Zentrifugen sind gut gepflegt, sind aber deutlich weniger leistungsfähig und zuverlässig als eine moderne 3-stufige Einheit, wenn sie gut angewendet werden. Der Kobelco scheint sehr gut zu funktionieren und es ist eine ausgezeichnete Einheit und scheint auch gut gepflegt zu sein.
Tabelle 2: Luftverdichter Gebrauch Profil - aktuelles System
Diagramm des aktuellen Druckluft-Systems
Mit der Zeit in den meisten Anlagen können Druckluftanlagen zu einem Hodge-Podge von verschiedenen Modellen und Marken von Luftkompressoren, Trocknern, Filtern und Empfängertanks werden. Verleih von Luftkompressoren können in den Mix aufgenommen werden, um bei Bedarfspitzen zu helfen. Die Rohrleitungssysteme können zu einer verwirrenden Mischung aus Größen und Materialien (und Lecks) werden. Wir schlagen vor allem eine Art Visualisierungswerkzeug aus einem einfachen Blockdiagramm zu einer schöneren grafischen Darstellung der Versorgungsseite des Systems vor.
Abbildung 1: Aktuelles Druckluft-Systemdiagramm
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Individuelle Zuverlässigkeitsanalyse jedes Luftkompressors
Luftkompressoren sind langlebige und langlebige Maschinen, die die meisten Mitarbeiter überdauern werden, wenn sie ordnungsgemäß gepflegt werden. Eine gute Systembewertung wird mit der Wartung und Überprüfung der Serviceaufzeichnungen der Luftkompressoren funktionieren. In diesem Fall waren die Luftkompressoren alle 15+ Jahre in Betrieb. Unten ist ein Beispiel für einige der Beobachtungen gemacht. Wir stellen dem Kunden eine Prüfung von Spannung, Verstärker, Motorleistungsfaktor und kW Verbrauch jedes Luftkompressors zur Verfügung - während jeder der drei Produktionsschichten.
Beispiel: Das heutige Druckluftsystem besteht aus zwei Ingersoll-Rand Centac Modell C10M2, einem Kobelco Modell KNW2, 200-hp Klasse, Schmiermittel-freiem Schraubenkompressor und einem Atlas Copco Modell ZR200 Schmiermittelfreier Drehschraubenverdichter Service und nicht Teil des aktuellen Betriebsluftsystems.
Die Ingersoll-Rand Centac Kompressoren hatten in der Vergangenheit einige Probleme mit Motoren und Mother Control Boards zusätzlich zu anderen Komponenten. Der Westen Ingersoll-Rand Centac hat einen 350-PS-Motor und der Ost-Ingersoll-Rand Centac hat einen 400-PS-Motor. Die Motoren wurden 1994 und 1995 überholt. Diese Einheiten wurden für 1.037 cfm bewertet und neu, ausgestattet mit gedrosselten Einlass mit Bypass und Auto-Dual-Steuerung, die das Gerät vollständig entladen und im Leerlauf lassen wird. Die aktuelle Verrohrung und die effektive Speicherung lassen die doppelte Steuerung nicht zu. Beide Kompressoren laufen mit einer Grundluftbelastung.
Pflanzenpersonen glauben, dass, wenn die Centac-Einheiten 1994/1995 überholt wurden, die Räder durch 1.500-cfm-Nennräder ersetzt wurden. Die Kompressoren liefern jeweils ca. 1.320 scfm und ziehen bei voller Belastung 270 kW. Der Ostkompressor zeichnete 242 durchschnittliche kW. Die Einheiten haben 20-25% Turndown. Die Gesamtluftströme werden mit einem Sierra-Heißdraht-Wärmemasse-Durchflussmesser gemessen. Die Daten sind in Echtzeit und werden mit einem Punkt alle 10 Sekunden gefahren. Ströme reflektieren die über mehrere Tage beobachteten Daten und mehrmals pro Schicht.
Die Einheiten hatten die Räder und Diffusoren gereinigt und zurückgesetzt, aber keine Änderung in 2004 oder 2010 nach Air Relief Service Records. Die Ost-Einheit im Jahr 2004 und im Westen im Jahr 2010 wurde die Abblasluft an den Kompressoreinlass geleitet, der je nach Bedingungen eine vorzeitige innere Teilverschlechterung verursachen kann. Die Geräte laufen noch mit dieser Rohrleitung. Wenn die Geräte in Zukunft deutlich betrieben werden, sollte dies mit dem OEM überprüft werden.
Im Berichtszeitraum des August 2011 wurden folgende elektrische Daten abgelesen. Beide Einheiten arbeiteten bei 101-102 psig und hatten die IBV 100% offen und die BOV 100% geschlossen.
Drucklufttrockner verwenden Profil und Beobachtungen
Die Druckluftqualität (in Bezug auf Feuchtigkeit, Öl- und Partikelentfernung) ist entscheidend für die Zuverlässigkeit der Produktionsanlagen. Drucklufttrockner, Filter, Abflüsse sind immer ein wichtiger Bestandteil einer Systembewertung. Funktionieren sie ordnungsgemäß, sind die Technologien veraltet? Im folgenden Fall empfiehlt es sich, den Trockner durch einen viel energieeffizienteren Wärme-Kompressionstrockner zu ersetzen.
Beispiel: Der aktuelle Trockner der Anlage ist ein 4000-scfm bewerteter Pioneer-Gebläse-Spültrockner mit 17-kW-Motorantriebsgebläse und 120-kW-Heizer. Der Trockner ist mit einem Taupunkt-Anforderungsregler ausgestattet, um die Gebläseluft während des Kühlzyklus abzuschalten, um die Drucktaupunktspitze und thermische Beulen zu vermeiden.
Zum Zeitpunkt unseres Besuchs im Jahr 2002 und auch 2011 (August) war die Taupunktnachfrage Kontrolle und der Druck Taupunkt war -40 ° F oder besser nach dem zentralen Meter. Das ist etwas verdächtig.
Betriebsdaten 16 August 2011 - 8:30 - 10:30 Uhr. Der Trockner lief von Montag bis 2:50 Uhr am Mittwoch, 17. August 2011, den Standard-Hebellos-Modus (300 scfm purge air).
Kontrollkartenalarm an
Links Turm Trocknen & Heizen / 78 ° F / 95 psig
Rechter Turm regeneriert 75 ° F / 10-12 psig
Gebläse aus
Heizung aus
Einheit standardmäßig heftlos 300-scfm
Druckluft spült kontinuierlich (hat den gleichen Turm für über 48 Stunden)
Derzeit ist die Anlage läuft ein Pioneer 4.000 scfm maximal bewertet, Gebläse Spülung Trockenmittel Trockner mit einem 5-Psig Tropfen. Dieser Trockner funktioniert gut; Allerdings hat diese Einheit Taupunkt Nachfrage Kontrolle, die eine geschätzte $ 20.000-22.000 pro Jahr sparen könnte, wenn aktiviert und arbeiten. Der Taupunktanforderungsregler ist nicht aktiviert. Der Auspuffschalldämpfer muss auch ausgetauscht werden.
Die Anlage kann auch erwägen, die Standardfilter mit Hochleistungs-, Tiefbett-, lose-verpackten Filtern zu ersetzen und den Druckabfall zu reduzieren.
Dies ist ein relativ alter Trockner mit veraltetem Ventil (Schaltventile, die auslaufen und werden auch weiterhin tun, wenn nicht überholt). Zu diesem Zeitpunkt läuft der Trockner kontinuierlich im wärmelosen Modus mit dem Gebläse aus und die Heizungen aus vermutlich mit 300 scfm Druckluft entsprechend dem Pflanzenpersonal. Der nachjustierte Spüldruck wurde als Durchführung auf den Anlagendatensystemen auf -40 ° F oder besser gemessen. Um 14:50 Uhr am 17. August 2011 wurde der Trockner auf Normalbetrieb zurückgesetzt und die Spülung auch abgeschaltet. Der Kobelco-Kompressor ging von 85% Last (zeitgesteuerter Zyklus - 471 scfm) auf 40% Last (zeitgesteuerter Zyklus - 221 scfm). Diese Situation würde die Spülrate auf mindestens 250 scfm setzen. In Anbetracht der Dynamik des Luftsystems stimmen wir der Anzahl der 300 Stücke der Pflanze als Spülvolumen zu.
Tabelle 3: Drucklufttrockner - Stromsystem
Schlussfolgerung
Wir hoffen, dass diese Tabellen und Figuren den Endbenutzern ein Gefühl geben können, welche Informationen sie über ihre aktuellen Kompressoren und Trockner wissen sollten. Idealerweise werden sie ein komprimiertes Luftmanagementsystem besitzen, das diese Daten in Echtzeit liefern kann. Wenn nicht und sie engagieren die Dienste eines Unternehmens, um eine Versorgung-Seite Druckluft-System Bewertung, dies ist ein Teil der Informationen, die sie erhalten sollten - vor Beginn Gespräche über die Verbesserung der System.
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