Ανάλυση τωρινών αεροσυμπιεστών και ξηραντών σε αξιολόγηση συστήματος
Με τον Ντον βαν Ορμέρ, Air Power USA
Μια πλήρης αξιολόγηση του συστήματος πεπιεσμένου αέρα θα πρέπει να παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες τόσο για την πλευρά προσφοράς όσο και για τη ζήτηση του συστήματος. Η πλευρά της προσφοράς αφορά τον εξοπλισμό που τροφοδοτεί πεπιεσμένο αέρα - τον συμπιεστή αέρα, τα στεγνωτήρια, τα φίλτρα, τις σωληνώσεις και τις δεξαμενές αποθήκευσης. Σκοπός αυτού του άρθρου είναι να καταδείξει ποιες πληροφορίες πιστεύουμε ότι πρέπει να λάβει ένα εργοστάσιο από την αξιολόγηση του συστήματος προσφοράς και το πιο σημαντικό - ποιες πληροφορίες πρέπει να γνωρίζει μια μονάδα για το σύστημα πεπιεσμένου αέρα. Για να το δείξουμε αυτό και λόγω των περιορισμών του χώρου του άρθρου, θα παράσχουμε παραδείγματα των πληροφοριών που πιστεύουμε ότι θα έπρεπε να λαμβάνουν οι τελικοί χρήστες στον αεροσυμπιεστή τους και τους ξηραντές αέρα. Για να δώσουμε παραδείγματα, θα χρησιμοποιήσουμε σχόλια και πίνακες που δημιουργήσαμε, αρκετά πριν από μερικά χρόνια, κατά τη διάρκεια μιας αξιολόγησης του συστήματος πεπιεσμένου αέρα σε ένα χημικό εργοστάσιο στο Midwest.
Κύριοι δείκτες απόδοσης
Συνιστούμε να τοποθετήσετε τους μέσους όρους όλων των βασικών δεικτών απόδοσης σε ένα τραπέζι - και να τους παρακολουθήσετε. Αυτές περιλαμβάνουν τη ροή του συστήματος (scfm), την πίεση εκκένωσης του συμπιεστή αέρα (psig), την πίεση του συστήματος (psig), την ηλεκτρική ισχύ εισόδου (kW), τις ώρες λειτουργίας του συστήματος αέρα (ώρες), την ειδική ισχύ (scfm ανά kW) Έτος για τον πεπιεσμένο αέρα σε δολάρια ανά μονάδα ροής ($ ανά cfm ανά έτος) και, τέλος, το ετήσιο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας για πεπιεσμένο αέρα ($ ανά έτος).
Πίνακας 1: Χαρακτηριστικά συστήματος κλειδιού αέρα - τρέχον σύστημα *
* Με βάση ένα αναμεμειγμένο ηλεκτρικό ρυθμό $ 0,06 ανά kWh και 8.600 ώρες / έτος.
Συμπιεστής αέρα Χρησιμοποιήστε το προφίλ και τις παρατηρήσεις
Η αξιολόγηση του συστήματος πρέπει να παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το προφίλ χρήσης του συμπιεστή αέρα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί κανείς να αξιολογήσει εάν οι αεροσυμπιεστές λειτουργούν με ή μεταξύ τους. Μπορούμε επίσης να αξιολογήσουμε εάν οι αεροσυμπιεστές λειτουργούν εντός των "γλυκών σημείων" τους - τα ποσοστά φορτίου όπου λειτουργούν αποτελεσματικά και αξιόπιστα. Κατά πόσες βάρδιες λειτουργούν οι αεροσυμπιεστές; Ποια είναι η ονομαστική παροχή πλήρους φορτίου kW και η παροχή ροής αέρα (scfm) για κάθε αεροσυμπιεστή; Συγκρίνετε την πραγματική κατανάλωση kW και τη ροή αέρα ως ποσοστό πλήρους φορτίου. Στην περίπτωση αυτή, είχαμε δύο φυσικές περιοχές για να αναλύσουμε. Το κύριο εργοστάσιο και το "κτίριο ZR3B2".
Παράδειγμα: Το σύστημα λειτουργεί αυτή τη στιγμή και με τις δύο μονάδες Centac στο 100% βασικό φορτίο τις περισσότερες φορές με το Kobelco να τρέχει σε κατάσταση περιποίησης. Ο ελεγκτής "Case AirLogix" φαίνεται να λειτουργεί καλά. Οι μονάδες Centac 2 βαθμίδων έχουν πολύ περιορισμένη αποτελεσματική ανατροπή (20% +) και επίσης είναι σχετικά αναποτελεσματικές σε σύγκριση με τις σημερινές πιο σύγχρονες μονάδες.
Το μέγεθος του σωλήνα και η ταχύτητα του αέρα στους σωλήνες δεν προκαλούν προβλήματα στην ικανότητα ελέγχου μονάδων ώστε το σύστημα παροχής αέρα να ταιριάζει με τη ροή αέρα της ζήτησης. Οι νέες αλλαγές των 5 "κεφαλών και των σωληνώσεων που έγιναν, όπως περιγράφεται στην έκθεση Air Power USA για το 2002, λειτουργούν καλά και οι δύο μονάδες Centac μπορούν να φορτωθούν πλήρως χωρίς περιορισμούς.
Το Kobelco είναι ένα φορτίο / χωρίς φορτίο ή on-line / off-line έλεγχο, το οποίο είναι είτε πλήρες φορτίο είτε χωρίς φορτίο. Αυτήν τη στιγμή είναι δύσκολο να τοποθετηθεί στο ίδιο σύστημα με τις φυγοκεντρικές φυτών, επειδή τα χειριστήρια φορτίου / άνευ φορτίου χρειάζονται μια ζώνη ελέγχου λειτουργίας για να λειτουργήσει. Οι μονάδες Centac χρησιμοποιούν ένα σημείο ρύθμισης και το εύρος πεταλούδας. Αυτό σημαίνει ότι το μηχάνημα φορτίου / μηδενικού φορτίου θα επαναφέρει τις μονάδες Centac εκτός αν το σημείο ρύθμισης είναι κάτω από το εύρος λειτουργίας τους. Ένας ρυθμιστής εγκαταστάθηκε στη γραμμή που προέρχεται από το δέκτη Kobelco για να διορθώσει αυτή την κατάσταση. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της επίσκεψης στην περιοχή, παρατηρήσαμε ότι καθώς η Kobelco ανέβηκε στη ζώνη λειτουργίας της (100-107 psig), η πίεση του συστήματος κινήθηκε με παρόμοιο τρόπο, συμπεριλαμβανομένης της πίεσης εκφόρτισης στις μονάδες Centac. Έτσι, οι φυγοκεντρικές εξακολουθούν να υποστηρίζουν κάποια, παρόλο που οι ελεγκτές δείχνουν πλήρη ροή. Η φυγοκεντρική ροή θα πέσει πάντοτε κάπως ανάλογα με το προφίλ απόδοσης καθώς βλέπει υψηλότερη πίεση εκφόρτισης.
Αυτές οι δύο φυγοκεντρικές δύο βαθμίδων είναι καλά συντηρημένες, αλλά είναι πολύ λιγότερο αποδοτικές και αξιόπιστες από μια σύγχρονη μονάδα 3 σταδίων όταν εφαρμόζονται καλά. Το Kobelco φαίνεται να λειτουργεί πολύ καλά και είναι μια εξαιρετική μονάδα και φαίνεται επίσης να διατηρείται καλά.
Πίνακας 2: Χρήση προφίλ αεροσυμπιεστή - τρέχον σύστημα
Διάγραμμα του τρέχοντος συστήματος πεπιεσμένου αέρα
Με το πέρασμα του χρόνου στα περισσότερα εργοστάσια, τα συστήματα πεπιεσμένου αέρα μπορούν να αποτελέσουν ένα πείραμα διαφορετικών μοντέλων και μάρκες αεροσυμπιεστών, ξηραντηρίων, φίλτρων και δεξαμενών δεκτών. Η ενοικίαση συμπιεστών αέρα μπορεί να συμπεριληφθεί στο μείγμα για να βοηθήσει με αιχμές ζήτησης. Τα συστήματα σωληνώσεων μπορούν να γίνουν ένα θαυμάσιο μίγμα μεγεθών και υλικών (και διαρροών). Προτείνουμε έντονα κάποιο εργαλείο απεικόνισης από ένα απλό δομικό διάγραμμα σε μια ωραιότερη γραφική αναπαράσταση της πλευράς προσφοράς του συστήματος.
Εικόνα 1: Σύστημα τρεχούμενου συστήματος πεπιεσμένου αέρα
Κάντε κλικ εδώ για μεγέθυνση
Μεμονωμένη ανάλυση αξιοπιστίας για κάθε αεροσυμπιεστή
Οι αεροσυμπιεστές είναι ανθεκτικοί και μακράς διαρκείας μηχανές που θα περάσουν από τους περισσότερους υπαλλήλους όταν είναι σωστά συντηρημένοι. Μια καλή αξιολόγηση του συστήματος θα λειτουργήσει με τη συντήρηση και την επισκόπηση των αρχείων υπηρεσίας των αεροσυμπιεστών. Στην περίπτωση αυτή, όλοι οι αεροσυμπιεστές λειτουργούσαν για 15+ χρόνια. Ακολουθεί ένα παράδειγμα μερικών από τις παρατηρήσεις που έγιναν. Παρέχουμε στον πελάτη μια εξέταση της τάσης, των ενισχυτών, του συντελεστή ισχύος του κινητήρα και της κατανάλωσης kW του κάθε αεροσυμπιεστή - κατά τη διάρκεια κάθε μιας από τις τρεις μετατοπίσεις παραγωγής.
Παράδειγμα: Το σημερινό σύστημα πεπιεσμένου αέρα αποτελείται από δύο μοντέλα C10M2 της Ingersoll-Rand Centac, ένα μοντέλο Kobelco KNW2, μια τάξη 200 hp, περιστροφικό κοχλιοφόρο συμπιεστή χωρίς λιπαντικά και έναν περιστροφικό κοχλιοφόρο συμπιεστή χωρίς λιπαντικά Atlas Copco ZR200. Υπηρεσία και όχι μέρος του τρέχοντος συστήματος αέρα λειτουργίας.
Οι συμπιεστές Ingersoll-Rand Centac είχαν κάποια προβλήματα στο παρελθόν με κινητήρες και μητρικές πλακέτες ελέγχου εκτός από άλλα εξαρτήματα. Το West Ingersoll-Rand Centac διαθέτει κινητήρα 350 ίππων και το East Ingersoll-Rand Centac διαθέτει κινητήρα 400 ίππων. Οι κινητήρες αναβαθμίστηκαν το 1994 και το 1995 αντίστοιχα. Αυτές οι μονάδες βαθμολογήθηκαν για 1.037 cfm και νέες, εξοπλισμένες με στραγγαλισμένη είσοδο με παράκαμψη και αυτόματη διπλή ρύθμιση, η οποία θα αφήσει τη μονάδα να ξεφορτωθεί πλήρως και να αδρανοποιηθεί. Η τρέχουσα σωληνώσεις και η αποτελεσματική αποθήκευση δεν θα επιτρέψουν τη λειτουργία του διπλού ελέγχου. Και οι δύο συμπιεστές λειτουργούν με βάση το φορτίο αέρα.
Το προσωπικό του εργοστασίου πιστεύει ότι όταν οι μονάδες Centac αναδιοργανώθηκαν το 1994/1995, οι τροχοί αντικαταστάθηκαν με τροχούς των 1.500 cfm. Οι συμπιεστές εκπέμπουν περίπου 1.320 scfm το καθένα και αντλούν 270 μέσες kW όταν εκτελούν πλήρες φορτίο. Ο ανατολικός συμπιεστής έβγαλε 242 μέσες kW. Οι μονάδες έχουν 20-25% turndown. Οι συνολικές ροές αέρα μετρούνται με μετρητή ροής θερμαινόμενου σύρματος Sierra. Τα δεδομένα είναι σε πραγματικό χρόνο και τείνουν με ένα σημείο κάθε 10 δευτερόλεπτα. Οι ροές αντικατοπτρίζουν δεδομένα που παρατηρούνται σε αρκετές ημέρες και αρκετές φορές ανά βάρδια.
Οι μονάδες είχαν καθαρίσει και αποκαταστήσει τους τροχούς και τους διαχύτες αλλά δεν τροποποιήθηκαν το 2004 ή το 2010 σύμφωνα με τα αρχεία της υπηρεσίας Air Relief. Η μονάδα Ανατολή το 2004 και η δύση το 2010 ο αέρας εκτόξευσης κατευθύνθηκε προς την είσοδο του συμπιεστή που ανάλογα με τις συνθήκες μπορεί να προκαλέσει πρόωρη φθορά του εσωτερικού μέρους. Οι μονάδες εξακολουθούν να λειτουργούν με αυτήν τη σωλήνωση. Εάν οι μονάδες πρόκειται να λειτουργήσουν σημαντικά στο μέλλον, αυτό πρέπει να ελέγχεται με τον ΚΑΕ.
Κατά τη διάρκεια της επίσκεψης ελέγχου του Αυγούστου 2011, ελήφθησαν οι ακόλουθες αναγνώσεις ηλεκτρικών δεδομένων. Και οι δύο μονάδες λειτουργούσαν σε 101-102 psig και είχαν IBV 100% ανοιχτό και το BOV 100% κλειστό.
Στεγνωτήρας πεπιεσμένου αέρα Χρησιμοποιήστε το προφίλ και τις παρατηρήσεις
Η ποιότητα του πεπιεσμένου αέρα (όσον αφορά την υγρασία, την απομάκρυνση λαδιού και σωματιδίων) είναι κρίσιμη για την αξιοπιστία του εξοπλισμού παραγωγής. Οι ξηραντές πεπιεσμένου αέρα, τα φίλτρα, οι αποχετεύσεις αποτελούν πάντα σημαντικό μέρος μιας αξιολόγησης του συστήματος. Λειτουργούν σωστά, είναι οι τεχνολογίες ξεπερασμένες; Στην παρακάτω περίπτωση, συνιστούσαμε την αντικατάσταση του στεγνωτήρα με ένα πιο ενεργειακά αποδοτικό ξηραντήρα θερμότητας-συμπίεσης.
Παράδειγμα: Ο τρέχων ξηραντήρας του εργοστασίου είναι ένα ξηραντήριο καθαρισμού φυσητήρων Pioneer των 4.000 στροφών με ανεμιστήρα με κινητήρα 17 kW και θερμαντήρα 120 kW. Ο ξηραντήρας είναι εφοδιασμένος με έναν ελεγκτή απαίτησης σημείου δρόσου για το κλείσιμο του αέρα του φυσητήρα κατά τη διάρκεια του κύκλου ψύξης, για να αποφευχθεί η άνοδος της πίεσης του σημείου δρόσου και των θερμικών εξογκωμάτων.
Την εποχή της επίσκεψής μας το 2002 και επίσης το 2011 (Αύγουστος) ο έλεγχος ζήτησης σημείου δρόσου ήταν απενεργοποιημένος και το σημείο δρόσου πίεσης ήταν -40 ° F ή καλύτερα σύμφωνα με τον κεντρικό μετρητή. Αυτό είναι κάπως ύποπτο.
Λειτουργικά δεδομένα 16 Αυγούστου 2011 - 8:30 πμ - 10:30 πμ. Ο στεγνωτήρας λειτουργούσε με προεπιλεγμένη λειτουργία θερμότητας (300 scfm air purge) από Δευτέρα έως 2:50 μ.μ. Τετάρτη, 17 Αυγούστου 2011.
Έλεγχος του πίνακα ελέγχου
Ξήρανση και θέρμανση αριστερού πύργου / 78 ° F / 95 psig
Δεξιά πύργος που αναπαράγει 75 ° F / 10-12 psig
Φυσήξτε έξω
Θέρμανση off
Η μονάδα είναι προεπιλεγμένη σε θερμό 300-scfm
Ο καθαρισμός του πεπιεσμένου αέρα συνεχώς (έχει τον ίδιο πύργο για πάνω από 48 ώρες)
Επί του παρόντος, η μονάδα εκτελεί ένα ξηραντήριο στεγνωτήρα ξηραντήρα εξαερισμού Pioneer 4,000 scfm, με πτώση 5-psig. Αυτός ο στεγνωτήρας λειτουργεί καλά. Ωστόσο, αυτή η μονάδα έχει έλεγχο ροής σημείου δρόσου η οποία θα μπορούσε να εξοικονομήσει περίπου $ 20,000-22,000 ετησίως εάν ενεργοποιηθεί και λειτουργήσει. Ο ρυθμιστής ζήτησης σημείου δρόσου δεν ενεργοποιείται. Ο σιγαστήρας καυσαερίων πρέπει επίσης να αντικατασταθεί.
Το εργοστάσιο μπορεί επίσης να θελήσει να εξετάσει την αντικατάσταση των τυπικών φίλτρων με φίλτρα υψηλής απόδοσης, βαθιάς κλίνης, χαλαρά συσκευασμένα για να επεκτείνουν και να μειώσουν την πτώση πίεσης.
Πρόκειται για ένα σχετικά παλιό στεγνωτήριο με παρωχημένες βαλβίδες (βαλβίδες διακοπής που διαρρέουν και θα συνεχίσουν να το κάνουν εκτός αν αναθεωρηθούν). Αυτή τη στιγμή, ο ξηραντήρας λειτουργεί συνεχώς σε λειτουργία χωρίς θερμότητα με τον ανεμιστήρα να σβήνει και οι θερμαντήρες να απενεργοποιούνται πιθανώς χρησιμοποιώντας 300 scfm πεπιεσμένου αέρα σύμφωνα με το προσωπικό της εγκατάστασης. Η αναπροσαρμοσμένη πίεση καθαρισμού μετρήθηκε όπως εκτελείται στα συστήματα δεδομένων εγκατάστασης σε -40 ° F ή καλύτερα. Στις 2:50 μ.μ. στις 17 Αυγούστου 2011, ο ξηραντήρας επανατοποθετήθηκε σε κανονική λειτουργία και ο καθαρισμός επίσης έκλεισε. Ο συμπιεστής Kobelco πήγε από το 85% φορτίο (χρονισμένος κύκλος - 471 scfm) σε φορτίο 40% (χρονισμένος κύκλος - 221 scfm). Αυτή η κατάσταση θα έδινε τον ρυθμό καθαρισμού τουλάχιστον 250 scfm. Λαμβάνοντας υπόψη τη δυναμική του συστήματος αέρα, συμφωνούμε τον αριθμό των φυτών 300 scfm ως όγκο καθαρισμού.
Πίνακας 3: Στεγνωτήρες πεπιεσμένου αέρα - Σύστημα ρεύματος
συμπέρασμα
Ελπίζουμε ότι αυτά τα τραπέζια και τα αριθμητικά στοιχεία θα δώσουν στους τελικούς χρήστες μια αίσθηση για τις πληροφορίες που πρέπει να γνωρίζουν σχετικά με τους τρέχοντες αεροσυμπιεστές και στεγνωτήρια. Ιδανικά θα είναι ιδιοκτήτες ενός συστήματος διαχείρισης πεπιεσμένου αέρα ικανό να τους παρέχει αυτά τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο. Αν όχι, και συμμετέχουν στις υπηρεσίες μιας επιχείρησης για να διενεργήσουν αξιολόγηση συστήματος πεπιεσμένου αέρα από την πλευρά της προσφοράς, αυτό αποτελεί μέρος των πληροφοριών που πρέπει να λάβουν - πριν ξεκινήσουν συνομιλίες σχετικά με τον τρόπο βελτίωσης του συστήματος.
---- http: //www.hqcompressor.com/air-satel
