食品加工机减少压缩空气需求
这家美国中西部的熟食公司现在每年在压缩空气系统的能源上花费131011美元。随着电费从目前的平均每千瓦时6美分上调，这一数字将进一步增加。以下推荐的一系列项目将减少这些能源成本38,736美元或29%。
这家工厂生产冷冻食品。这家工厂每周生产五天，周末限量生产。几年前，工厂一个未使用的部分被扩大，以生产和包装一条新的产品线。该区域通过一个从压缩机室和生产区域上方运行的2½”集管馈电。许多提要和随后的子提要都来自这个标题的直接运行。这个新的生产区域有一个重要的低压问题，在工厂结束时，特别是重型制造运行。由于篇幅限制，在本文中，我们将重点讨论实现节能的需求侧系统机会。
需求方面的项目
请注意，所有需求侧系统的节省，在这篇文章中列出的，依赖于容量控制系统有效地转化低空气使用降低电力成本。manbetx客户端12-5下载目前的系统有这种类型的卸载控制。有了今天的管道系统，控制将实现这一目标。
本文描述的需求方项目包括泄漏管理程序、替换开式吹气、为文丘里真空发生器添加自动控制以及替换空气振动器。
压缩空气泄漏调查
在该工厂对压缩空气泄漏进行了调查，确定、量化、定位并列出了13个泄漏。对于已确定的13处泄漏，总共可以节约73 cfm。泄漏没有被标记，因为我们有纸质标签。他们被找到时，工厂维修人员在场。
核电站有一个持续的泄漏识别和修复计划。工厂用超声波定位器进行例行的泄漏检查。这通常在2期间实现nd和3理查德·道金斯转变。这是非常重要的，这个项目继续以高强度。
当该区域闲置时，关闭这些泄漏的空气供应将节省大量的能源使用。降低整个系统压力也会减少泄漏的影响，当空气到空气不能关闭时。修复泄漏可以节省额外的能源。泄漏管理计划的节省估计是基于压缩机的卸载控制，能够有效地将更少的空气流量转化为更低的成本。
| 推荐项目(# 1)- - - - - -使用超声波定位器执行持续的泄漏识别和修复计划。 | |
| 根据拟议项目估算的空气流量减少量 | 83 cfm |
| 减少空气流量可收回的节省费用[第2.3节] | 57.42 / cfm年 |
| 计划项目每年节省电费 | 4791美元/年 |
| 修复泄漏的单位成本(每次泄漏15美元的材料和每次泄漏35美元的人工x 13个泄漏) | ＄650 |
| 工程总成本(材料、安装) | ＄650 |
最佳实践博览会和会议演示视频如何最好地监测和修复压缩空气泄漏特色:
|
泄漏调查结果
不。 |
位置/分布 |
美国东部时间大小。 |
1 |
空压机接收空气快速断开 |
5 |
2 |
线路4喷油器控制-泄漏调节器 |
5 |
3. |
贴标机前面输送带下面的5号线 |
5 |
4 |
管道5塑料管上的封隔器孔到气缸(在防护上摩擦-正确指示) |
5 |
5 |
酱汁烹调-水壶控制柜 |
6 |
6 |
香蒜酱厨房控制柜内气动螺线管“吹” |
6 |
7 |
CIP 1号-控制柜-在柜内吹气的气动电磁阀 |
6 |
8 |
管线7将连接器连接到小型Ballston填料上 |
5 |
9 |
第7行码垛机泄漏理解 |
7 |
10 |
7行Dacmec升降机泄漏“内部”控制箱 |
5 |
新生产区-由于许多“吹出”操作，具有较高的超声背景噪声。当寻找泄漏时，这些需要关闭-高超声背景可以“掩盖”许多泄漏。 |
||
11 |
11号线箱包装机-输送机上的气缸杆密封 |
12 |
12 |
秤斗滤水(可采用螺线管) |
5．7 |
13 |
粉末糖-自动喷射过滤器隔膜电磁阀和三个(3)较小的调节器 |
10 |
总计 |
83.7 acfm |
|
用放大器喷嘴替换吹气
无论如何应用，有几个指南应该总是适用于压缩空气被用于开式吹除:
- 只有在万不得已时才使用高压
- 所有吹出的空气应加以调节
- 所有吹出空气应调节到最低有效压力，压力越高意味着流量越大，但可能并不需要
- 无论何时何地，只要有可能，都要使用文丘里空气放大器喷嘴，这通常会减少至少50%的吹出空气，为其他应用腾出更多的空气流动
- 生产不需要时，应自动关闭所有放气。
如果有许多1/8英寸和1/4英寸的管道运行，在60 psig的情况下，将分别使用大约10和25 cfm。
节省开支的一种方法是使用空气放大器它需要更少的压缩空气。空气放大器使用“文丘里”动作来吸收大量的环境空气，并将其直接混合到气流中，从而放大使用点的可用空气量。空气放大器的放大比可达25:1。使用10 cfm的压缩空气可以为工艺提供高达250 cfm的吹出空气，并且每1/4英寸的吹出可以节省15 cfm的压缩空气。使用1/8英寸的线可能会节省成本，但成本效益不会那么好。
要研究的另一种吹气方法是使用“鼓风机产生的”低压空气。在$/scfm的基础上，这种空气的生产成本要低得多。它是空气的体积(scfm)，创造质量或重量的空气，执行吹掉。压力影响到喷嘴末端的“推力”，在那里它迅速消散。通常，在较低推力(压力)下使用“较大体积”或重量的空气，可以提高生产率和吹气质量。
| 推荐项目(# 2)- - - - - -用空气放大器喷嘴更换38个开口喷嘴。 | |
| 总风量减少量 | 194 cfm |
| 可回收的空气流量减少节省 | 57.25美元/ cfm |
| 年节电总量 | 11106美元/年 |
| 喷嘴总成本(材料和安装- 38个新喷嘴) | 1330美元 |
排污地点清单
位置 |
大小 |
Cfm用法 |
利用 |
平均cfm用量 |
利用变化 |
节约cfm喷嘴 |
节省时间 |
喷嘴 |
美国东部时间使用cfm |
美国东部时间avg空气 |
||
1 |
4号线 |
1/4 " |
10 |
100％ |
10 |
本月需求控制 |
3．5 |
3. |
固定 |
3．5 |
6．5 |
|
饺子/烘干机-输送带3和5号线传感器上没有吹气 |
||||||||||||
2 |
酱汁 |
1/4 " |
10 |
80％ |
8 |
-- |
5 |
-- |
固定 |
5 |
5 |
|
传送带-吹帽下¼管/也4 1/8管-有自动关闭 |
||||||||||||
3. |
第7行 |
1/4 " |
10 |
100％ |
10 |
本月的需求 控制 |
3．5 |
3. |
邻接的 |
3．5 |
6．5 |
|
贴标/吹除包装底部压印 |
||||||||||||
4 |
白鲑KP |
25 cfm |
24 |
100％ |
24 |
本月需求控制 |
12 |
12 |
12 |
|||
用冷气枪冷却胶封，机器关闭时打开空气 |
||||||||||||
5 |
10号线 |
80 |
80 |
100％ |
80 |
本月需求控制 |
40 |
8 |
楔 |
32 |
48 |
|
8个空气分散喷嘴一直运行-更换放大器和需求控制- 2黑/ 6黄 |
||||||||||||
6 |
第12行 |
One hundred. |
One hundred. |
100％ |
One hundred. |
本月需求控制 |
50 |
10 |
楔 |
40 |
60 |
|
14个空气分散喷嘴-拉克机-一直运行-更换放大器和需求控制 |
||||||||||||
7 |
第11行 |
90 |
90 |
90％ |
90 |
本月需求控制 |
45 |
9 |
楔 |
34 |
56 |
|
12个空气分散喷嘴-拉克机-一直运行-取代需求控制和放大器喷嘴 |
||||||||||||
8 |
5、6、7 |
这种空气用来加热皮带，避免结冰。可以想象，使用25比1的放大器，增加的体积质量将加热更大的区域，更少的喷嘴可以在更低的流量下使用，每个喷嘴可以更大的减少 |
||||||||||
总ACFM保存 |
194 CFM |
|||||||||||
增加真空发生器的自动控制
为了创造真空，需要某种气泵或真空泵来排出容积。有两种基本的方法来完成这个任务:机械泵和真空发生器(或喷射泵)。
真空发生器通常被选择用于更本地化或“使用点”的真空应用，因为它们处理的体积更小，本地响应时间更快。生产机械的制造商经常将它们作为标准设备供应。喷射泵有两种基本类型:单级真空发生器和多级真空发生器。
单级真空发生器利用压缩空气，通过节流管加速空气，创造文丘里效应，排出所需体积的空气。这些单级文丘里发电机在有效适应许多应用的能力上有所限制，因为它们的基本设计是为了满足最高流量或最高容量的要求。通常，这种类型的真空发生器压缩空气消耗(scfm)与真空流量(从系统中除去大气压力的速率)的比率不超过1:1，有时高达2:1或3:1。
为了提高这种效率，人们开发了多级真空发生器。多级装置使用一系列的喷射器和喷嘴，允许压缩空气在可控级内膨胀。这通常将压缩空气消耗与真空流量的比例提高到高达1:2或更高的水平。多级机组也更安静。
一般来说，真空发生器:
- 打开时使用压缩空气
- 在一定负荷下，多级机组比单级机组使用更少的空气，效率更高
- 需要仔细选择-为每个特定的应用选择正确的泵并不总是容易的
- 当需要一个大的和/或连续的容量时，可能不是正确的方法吗
- 当拉低真空时，会浪费大量的压缩空气吗
- 在不需要生产的任何时候抽真空，是否会浪费大量的压缩空气
- 当一个地区有大量的真空发生器时，是否可能比“中央机械”泵更不经济
真空发生器非常方便，响应速度也非常快，但与正排量泵(例如，更大的旋转螺杆泵、叶片泵或往复式泵)相比效率较低，后者在需要大流量的条件下是更好的选择，但可能提供较慢的响应时间。
随着文丘里发生器的真空流量下降，能量成本也随之上升，因此，只在最小真空流量、最小可接受的“准时”周期和最低有效压力下运行文丘里真空发生器是非常重要的。适当的应用，文丘里发电机可以非常高效的电力，并可以提高生产率。
如果已经有一个大型的中央真空系统，并且运行能力过剩，将真空发生器的要求与它捆绑起来可能会产生能源节约。
当前应用程序
整个工厂都有压缩空气真空发生器。大多数用于包装、码垛、装箱安装等。当生产停止时，大多数真空发生器被设置为自动关闭。一个例外是在7号线有三个(3)PIAB M150的箱安装机一直在运行，即使机器没有运行。
这些设备每台大约使用10 cfm，如果自动控制，只能运行50%的时间。
| 推荐项目(# 3)- - - - - -在7号线机台的M150上增加文丘里真空发生器的自动控制。 | |
| 文丘里真空预估流量，无需自动关闭 | 60 cfm |
| 当前系统的总空气流量 | 60 cfm |
| 空气流量减少与自动关闭 | 50％ |
| 通过自动关闭节省空气流量 | 30 cfm |
| 可恢复的节约能源 | 57.25美元/ cfm |
| 年估计能源节省量 | 1718美元/年 |
| 设备安装成本增加自动控制 | 250美元 |
空气振动器
空气振动器用于保持产品或包装的移动或分离，例如，在密封前保持盖子分离。如果一家工厂使用空气振动器，每个振动器使用约10 cfm，那么它们将需要大约2.5 hp或更多的功率来生产与类似的电动振动器相同的振动器，后者可能需要大约0.25 hp的输入能量。
以下列出了可能的空气振动器改造。
空气振动器改造清单
位置 |
数量 |
当前空气流量(cfm) |
使用 （％） |
净储蓄(Avg cfm) |
|
＃1 |
3号线 |
1 |
10 |
20％ |
8 |
＃2 |
糖粉 |
1 |
12 |
50％ |
6 |
总计 |
14 |
||||
| 推荐项目(# 4)- - - - - -将现有的空气振动器更换为电动装置。 | |
| 净节省航空费用总额 | 14 cfm |
| 可回收的空气流量减少节省 | 57.25美元/ cfm |
| 当前应用的年用电量 | 801美元/年 |
| 每台电动振动器需要0.25马力的单位电力 | 或25千瓦 |
| 估计每年新设备的运行小时数 | 4640小时/年 |
| 拟申请之年度电力费用 | 69.30美元/年 |
| 项目年净节电 | 732美元/年 |
| 购买和安装电动振动器的总成本(2台) | ＄650 |
总结
大多数工厂都能从正在进行的需求侧减少和泄漏管理计划中受益。一般来说，最有效的程序是那些让生产主管和操作人员与维护人员协同工作的程序。
欲了解更多信息，请联系美国空军Hank Van Ormer，电话:740-862-4112，电邮:hank@airpowerusainc.com，www.airpowerusainc.com。
想要阅读更多关于食品加工业的文章，请访问airbestpractices.com/industries/food．
