Analyse av nåværende luftkompressorer og tørketromler i en systemvurdering
Av Don van Ormer, Air Power USA
En komplett komprimert luft system vurdering bør gi detaljert informasjon om både forsyning og etterspørsel sider av systemet. Tilførselssiden refererer til utstyr som leverer trykkluft - luftkompressor, tørketrommel, filter, rør og lagertanker. Formålet med denne artikkelen er å illustrere hvilken informasjon vi mener at en fabrikk skal motta fra en systembasert vurdering av systemet og enda viktigere - hvilken informasjon en plante bør alltid vite om komprimert luft. For å illustrere dette, og på grunn av begrensninger i artikkelspalten, vil vi gi eksempler på informasjonen vi mener sluttbrukerne skal motta på luftkompressor og lufttørker. For å gi eksempler, vil vi bruke kommentarer og tabeller vi genererte for ganske mange år siden, under en komprimert luft-vurdering ved et kjemisk anlegg i Midtvesten.
Key Performance Indicator Gjennomsnitt
Vi anbefaler at gjennomsnittene for alle nøkkelprestasjonsindikatorene blir samlet i ett bord - og sporing dem. Disse inkluderer systemstrøm (SCFM), luftkompressorutladningstrykk (psig), systemtrykk (psig), inngangsstrøm (kW), driftstid for luftanlegget (timer), spesifikk effekt (scfm per kW), elektrisk kostnad per År for trykkluft i dollar per strømningsenhet ($ per cfm per år), og til slutt årlig elektrisk kostnad for trykkluft ($ per år).
Tabell 1: Hovedluftsystemegenskaper - Nåværende system *
* Basert på en blandet elektrisk hastighet på $ 0,06 per kWh og 8,600 timer / år.
Luftkompressor Bruk profil og observasjoner
Systemvurderingen skal gi detaljert informasjon om brukskompressorens brukskomponent. På denne måten kan man vurdere om luftkompressorene arbeider med eller mot hverandre. Man kan også vurdere om luftkompressorene jobber innenfor sine "søte flekker" - lastprosentene der de opererer effektivt og pålitelig. Under hvor mange skift fungerer luftkompressorene? Hva er den nominelle fullbelastede kW-forbruket og luftstrømmen (scfm) -leveringskapasiteten til hver luftkompressor? Sammenlign faktisk kW etterspørsel og luftstrøm som en prosentandel av full belastning. I dette tilfellet hadde vi to fysiske områder å analysere; Hovedanlegget og "bygningen ZR3B2".
Eksempel: Systemet opererer for tiden med begge Centac-enheter ved 100% baselast mesteparten av tiden, mens Kobelco kjører i trimmodus. "Case AirLogix" -kontrollen ser ut til å fungere bra. Centac 2-trinns enheter har svært begrenset effektiv turndown (20% +) og er også relativt ineffektive sammenlignet med dagens moderne enheter.
Rørstørrelsen og lufthastigheten i rør gir ikke problemer med muligheten til å styre enheter for å tillate at lufttilførselssystemet samsvarer med luftstrømmen av etterspørselen. De nye 5-tommers "header and piping changes, som beskrevet i Air Power USAs 2002-rapport, fungerer bra, og begge Centac-enheter kan fullt ut" lastes inn "uten begrensninger.
Kobelco er en last / ingen last eller on-line / off-line kontroll, som enten er full last eller uten last. Det er for øyeblikket vanskelig å sette opp det i samme system med sentrifugalene i anlegget, fordi last- / utenlastkontrollene trenger et arbeidsstyringsbånd til å fungere. Centac-enhetene bruker et settpunkt og gassområde. Dette betyr at last- / lastemaskinen kommer tilbake ned til Centac-enhetene, med mindre settpunktet ligger under driftsområdet. En regulator ble installert i linjen som kommer fra Kobelco-mottakeren for å rette opp denne situasjonen. Imidlertid oppdaget vi under besøket at når Kobelco flyttet opp operasjonsbåndet (100-107 psig), flyttet systemtrykket på samme måte, inkludert utladningstrykket ved Centac-enhetene. Sentrifugalene støtter således fortsatt noen, selv om kontrollerne viser full strømning. Sentrifugalstrømmen vil alltid falle noe avhengig av ytelsesprofilen, da den ser høyere utladningstrykk.
Disse to 2-trinns sentrifugalene er godt vedlikeholdt, men er betydelig mindre effektive og pålitelige enn en moderne 3-trinns enhet når de er godt påført. Kobelco ser ut til å fungere veldig bra, og det er en utmerket enhet og ser også ut til å være godt vedlikeholdt.
Tabell 2: Luftkompressor Bruk profil - nåværende system
Diagram over nåværende komprimert luft system
Etter hvert som tiden går i de fleste planter, kan trykkluftsystemer bli en hodge-podge av forskjellige modeller og merker av luftkompressorer, tørketromler, filtre og mottakertanker. Leieluftkompressorer kan inngå i blandingen for å hjelpe med etterspørselsspikes. Rørsystemene kan bli en forvirrende blanding av størrelser og materialer (og lekkasjer). Vi foreslår sterkt en slags visualiseringsverktøy fra et enkelt blokkskjema til en bedre grafisk fremstilling av forsyningssiden av systemet.
Figur 1: Current Compressed Air System Diagram
Klikk her for å forstørre
Individuell pålitelighetsanalyse av hver luftkompressor
Luftkompressorer er slitesterke og langvarige maskiner som vil overlast de fleste ansatte når de vedlikeholdes ordentlig. En god systemvurdering vil fungere med vedlikehold og gjennomgå servicekontrollene til luftkompressorene. I dette tilfellet hadde luftkompressorene vært i drift i 15 + år. Nedenfor er et eksempel på noen av observasjonene gjort. Vi gir klienten en undersøkelse av spenning, forsterker, motorkraftfaktor og kW-forbruk av hver luftkompressor - under hver av de tre produksjonsskiftene.
Eksempel: Dagens trykkluftsystem består av to Ingersoll-Rand Centac-modeller C10M2, en Kobelco-modell KNW2, 200-hk-klasse, smøremiddelfri roterende skruekompressor, og en Atlas Copco-modell ZR200 smøremiddelfri skruekompressor som ikke er Service og ikke en del av dagens driftsluftsystem.
Ingersoll-Rand Centac-kompressorene hadde tidligere problemer med motorer og mors kontrollpaneler i tillegg til andre komponenter. West Ingersoll-Rand Centac har en 350-hk motor og East Ingersoll-Rand Centac har en 400-hk motor. Motoren ble revidert henholdsvis 1994 og 1995. Disse enhetene ble vurdert til 1.037 cfm og nye, utstyrt med gassinngang med bypass og automatisk dobbeltstyring, som vil la enheten helt avlaste og stå tomgang. Den nåværende rørledningen og effektiv lagring tillater ikke at den dobbelte kontrollen fungerer. Begge kompressorene kjører baseluftsbelastning.
Plantepersonale mener at når Centac-enhetene ble revet i 1994/1995, ble hjulene erstattet med 1.500 cfm-nominelle hjul. Kompressorene leverer ca. 1.320 scfm hver og trekker 270 gjennomsnittlig kW når de kjører full last. Østkompressoren tegnet 242 gjennomsnittlig kW. Enhetene har 20-25% nedtur. Samlede luftstrømmer måles med en varmemetallstrømningsmåler fra Sierra varmekabler. Data er sanntid og trender med ett punkt hvert 10. sekund. Strømmer reflekterer data observert over flere dager og flere ganger per skift.
Enhetene hadde hjulene og diffusorene rengjort og tilbakestilt, men ingen endring i 2004 eller 2010 i henhold til Air Relief-serviceoppføringer. Øst-enheten i 2004 og vest i 2010 ble luften sendt til kompressorinnløpet, som avhengig av forholdene kan forårsake for tidlig indre delforringelse. Enhetene kjører fortsatt med denne rørledningen. Hvis enhetene skal operere betydelig i fremtiden, bør dette kontrolleres med OEM.
Under besøksreise i august 2011 ble følgende elektriske data avlesninger tatt. Begge enhetene opererte ved 101-102 psig og hadde IBV 100% åpen og BOV 100% lukket.
Trykkluft Tørker Bruk profil og observasjoner
Komprimert luftkvalitet (når det gjelder fuktighet, fjerning av olje og partikler) er kritisk for påliteligheten av produksjonsutstyret. Trykklufttørrere, filtre, avløp er alltid en viktig del av en systemvurdering. Fungerer de riktig, er teknologiene utdaterte? I det følgende tilfelle anbefales det at tørketrommelen byttes ut med en mye mer energieffektiv Heat-of-Compression-tørketrommel.
Eksempel: Anleggets nåværende tørketrommel er en 4000-scfm-klassifisert Pioneer-blåsesensor med 17 kW motorblåser og 120 kW varmeapparat. Tørketrommelen er utstyrt med en duggpunkts etterspørselsregulator for å slå av luftblåseren under kjølesyklusen for å unngå trykkduggpunktspissen og termiske støt.
På besøkstidspunktet i 2002 og også i 2011 (august) var duggpunktet etterspørselskontroll av, og trykkduggpunktet var -40 ° F eller bedre ifølge sentralmåleren. Dette er noe mistenkt.
Driftsdata 16. august 2011 - 8.30 - 10.30. Tørketrommelen kjørte standard varmeløs modus (300 scfm rensluft) fra mandag til kl. 17.50 onsdag 17. august 2011.
Kontrollpanel alarm på
Vintertårnetørking og oppvarming / 78 ° F / 95 psig
Høyre tårn regenererer 75 ° F / 10-12 psig
Blåses av
Varmekoker av
Enhet er standard til varmeløs 300-scfm
Trykkluftpurging kontinuerlig (har samme tårn i over 48 timer)
For tiden kjører anlegget en Pioneer 4000 scfm høyest karakterisert, blåsesuger tørkemiddeltørker med 5-psig-dråpe. Denne tørketrommelen fungerer bra; Denne enheten har imidlertid duggpunktspørsmålskontroll som kan spare omtrent 20.000-22.000 dollar per år hvis det aktiveres og fungerer. Dugpunktsbehovskontrollen er ikke aktivert. Utstødningsdemperen må også byttes ut.
Anlegget kan også ønske å overveie å erstatte standardfiltrene med høykvalitets, dyp-seng, løspakte filtre for å forlenge og redusere trykkfall.
Dette er en relativt gammel tørketrommel med forældet ventilasjon (bytteventiler som lekker og vil fortsette å gjøre det, med mindre det overhales). På dette tidspunktet går tørketrommelen kontinuerlig i varmeløs modus med blåseren av og varmeovnerene sannsynligvis bruker 300 scfm komprimert luft ifølge anleggspersonell. Det justerte spyle trykket ble målt som utførelse på plantedatasystemene til -40 ° F eller bedre. Klokken 2:50 den 17. august 2011 ble tørketrommel tilbakestilt til normal drift og rensingen ble også avstengt. Kobelco kompressoren gikk fra 85% belastning (tidsstyrt syklus - 471 scfm) til 40% belastning (tidsstyrt syklus - 221 scfm). Denne situasjonen vil legge reningshastigheten på minst 250 scfm. Med tanke på dynamikken i luftsystemet, er vi enige om anleggets antall 300 scfm som rensevolum.
Tabell 3: Trykklufttørrere - nåværende system
Konklusjon
Vi håper disse tabellene og figurene kan gi sluttbrukere en følelse av hvilken informasjon de burde vite om deres nåværende luftkompressorer og tørketromler. Ideelt sett vil de eie et komprimert styringssystem som kan gi dem disse dataene i sanntid. Hvis ikke, og de engasjerer tjenestene til et firma for å utføre en forsyningssidig trykkluftsystemvurdering, er dette en del av informasjonen de bør motta - før du begynner samtaler om hvordan du forbedrer systemet.
---- http: //www.hqcompressor.com/air-dryer
