脉冲射流除尘器的优化研究
一种带有旋风分离器的用于重粉尘清除的室外型脉冲射流除尘器
一家以面粉为基础的冷冻食品制造商要求进行压缩空气效率审计。审计确定压缩空气的费用为$0.27/1000立方英尺。研究发现,116脉冲喷射除尘器代表了压缩空气需求减少和能源成本节约的最大机会。建议进行除尘器优化研究/服务,客户同意进行。在该设备中,脉冲射流除尘器用于过滤进入工厂的原料中的粉尘,用于输送和混合原料,以及用于离开工厂的最终包装成品。
脉冲射流除尘系统压缩空气的能量消耗
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脉冲射流除尘器是一种吸滤系统。当含尘空气被吸入系统时,过滤介质会收集灰尘,而洁净空气则从收集器排出。用压缩空气作反向脉冲来清洗过滤介质。对于大多数应用,最佳的过滤器微分是3“- 4”H2O。使用下差速器的除尘器可能会过度清洗过滤器并浪费压缩空气。
研究的第一个目标是检查每台除尘器,记录每台除尘器的运行设定值和状态。研究的第二个目标是调整计时器,尽可能地保存压缩空气。研究的第三个目标是提供培训,以帮助今后更好地管理和维护除尘器。此外,除尘器代表了工厂减少压缩空气需求和节省能源成本的最大机会。
大多数的吸尘器是间歇性的应用。它们的循环时间太长、太频繁,并且压差很低。根据目前的计时器设置,除尘器的最大压缩能力为每分钟3,255标准立方英尺(scfm)的压缩空气流量。在工作日的生产中,除尘器以50% (1600 scfm)的平均占空比运行,而在周末则以25% (800 scfm)的平均占空比运行。根据已确定的压缩空气成本为27美分/1000立方英尺,除尘器每年的压缩空气成本为$187,920。
采购产品集尘定时器,空气压力表和脉冲阀隔膜
在一位熟悉除尘器的维修技工的帮助下,我们开始了为期五天的学习。对57个循环时间太长、太频繁或压缩空气泄漏的除尘器进行了定时器调整。这些除尘器也在低压差下工作。57个计时器的调整将最大压缩空气需求从3,255 scfm减少到1,935 scfm。根据预计的工作周期,工作日的平均空气需求已从1,600 scfm降至965 scfm。周末平均空气需求已从800 scfm降至485 scfm。根据已确定的压缩空气成本为27美分/1000立方英尺,初始计时器调整将压缩空气成本从每年的187,920美元降低到113441美元。
116台除尘器中有8台停止使用。大量的51个未接触的除尘器正在浪费压缩空气,在调整定时器之前需要注意。57台调整过的除尘器中,大部分仍占多余的空气消耗,需要进一步调整。所附的除尘器电子表格提供了必须在更多计时器调整之前解决的条件列表。
至少有38台除尘器使用原始脉冲阀隔膜运行。大多数脉冲阀隔膜制造商声称其循环寿命为200万次,通常发生在3至5年内。旧的和磨损的脉冲阀隔膜和弹簧将无法提供一致的脉冲循环和过滤器清洁。脉冲阀膜片和弹簧的老化和磨损是导致定时器过度循环的最常见原因之一。只有在除尘器脉冲阀隔膜处于良好状态并进行一致的脉冲循环时,才应进行计时器调整。
有20年历史的原装脉冲阀隔膜除尘器。注意膜片片在单元上刷成相同的颜色。
每个集尘器空气歧管应配备一个空气压力表。压力表将允许您观察脉冲循环,并检查每个脉冲循环期间是否存在相同的压力波动。不一致的压力波动是脉冲阀膜片或电磁阀故障的第一个指示器。列出的每个带有原始隔膜的除尘器都是一整套新隔膜和弹簧的候选者。据我统计,共有38台除尘器,带有240个原始脉冲阀隔膜。脉冲阀隔膜套件的购买和安装成本约为50.00至60.00美元。240个隔膜套件和内部劳动力的预计成本估计为15000.00美元。
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保持3“到4”的水过滤器差速器
每个除尘器都应安装一个德怀尔电磁压差计。Magnehelic仪表将告诉您是否浪费压缩空气,并指示过滤器状况。有36个集尘器没有磁力计。有23台Reimelt集尘器没有磁力计。Reimelt除尘器没有压差端口,显然Reimelt认为了解或显示过滤器压差没有任何价值。在Reimelt集尘器上安装压差端口和磁力计需要对集尘器进行热作业和隔离。
磁螺旋压力表安装在清洁空气口的内联过滤器。
有25个装有堵塞管的除尘器,堵塞过滤器,含有灰尘的磁螺旋表或向后安装的磁螺旋表。我建议换掉这些磁螺旋仪。还有13个吸尘器丢失了磁螺旋计(不包括reelts)。任何装有在线过滤器的除尘器都必须定期拆卸和清洗,以保护Magnehelic表。任何发现含有灰尘的磁螺旋压力表都应安装一个新的在线过滤器。任何向后安装的磁螺旋压力表应丢弃并更换。
Magnehelic仪表的购买和安装成本约为120.00美元。购买和安装38 Dwyer Magnehelic压力表(含杂项材料和内部劳动力)的预计成本为5000.00美元.0“到15”H2O微分磁螺旋压力表最适合这些应用。安装Magnehelic压力表时,关键是要尽量减少可能泄漏的管道连接。如果管接头泄漏,您将永远不会有准确的差速器。
3“到4”的水过滤器差速器被认为是最优的大多数应用。保持3“到4”的水过滤器差将提供一个足够的粉尘蛋糕,并证明有更少的粒子排放。为了目标3“到4”的水过滤器差,我发现你需要逐渐调整计时器,当可能达到那个点。保持3“到4”的水过滤器差将保存压缩空气,最大限度地减少过滤器的磨损。糖和葡萄糖是两种需要经常清洗过滤器和降低压差的物质。还提到了对这些材料可采用不同的过滤介质。
LST除尘系统是一种典型的脉冲射流除尘系统。
调整除尘器定时器
几乎所有的过滤器清洗都发生在脉冲周期的前100毫秒内。这提供了脉冲阀隔膜处于良好的状态。灰尘收集器的计时器被设置为低至100毫秒,高至1秒。目前有72个尘埃收集器的定时器设置超过100毫秒的脉冲持续时间。当您开始更换脉冲阀隔膜时,您可以执行额外的持续时间调整。
Reimelt除尘器由PLC控制,均设置为1秒脉冲持续时间和每分钟6个循环。这些都被重置为250毫秒脉冲持续时间。同样,这些装置没有电磁压差计,也没有测量压差的端口。这些似乎是最新的除尘器,最有可能调整为更短的脉冲持续时间。
集尘器压缩空气需求
大多数除尘器均为非调节式,并在90-100 PSI的管路压力下工作。装有较短过滤器的除尘器可以而且应该加以调节。清洁36英寸或更短的过滤器不需要90-100 PSI的空气。将空气压力从100磅/平方英寸调节到80磅/平方英寸,可以提供更大的节约。100毫秒脉冲周期在100磅/平方英寸时为2.3立方英尺,在80磅/平方英寸时为2.1立方英尺。如果除尘器最终设置为每分钟4个循环,则100 PSI和80 PSI之间的年度压缩空气成本差约为47.82美元。为了最大限度地减少每个脉冲周期内的压降,我建议使用高容量1“压力调节器。购买和安装高容量1英寸压力调节器通常每个成本约为200.00美元。
除尘器的空气需求可以通过计算脉冲循环次数来确定。你也可以用这些值来计算你的储蓄。本研究期间的所有计时器调整均记录在附件的电子表格中。我建议你继续使用这个文件,并记录所有的变化,包括压差。
表:除尘器3/4”脉冲阀压缩空气需求
总结
以下是对5天除尘器优化研究的总结。
- 如果您的空气压缩机控制良好,并能够响应需求减少,潜在的年能源成本节省约74479美元,并将在短短一周内开始。
- 根据仍需调整计时器的除尘器数量,我预计除尘器的最大空气需求量约为1000 scfm,平均工作日需求量可能仅需500 scfm。
- 潜在的压缩空气成本节省将保证额外的人力时间来服务和维护除尘器。
- 这些改进将允许电厂继续进行计时器调整,并实现最大限度的压缩空气成本节约。
- 除尘电子表格应该被用来记录每一个改进和每一个定时器调整。您可以扩展电子表格,以包括袜子和过滤器服务,以及作为一个部件列表的其他维护项目。
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更多信息请联系压缩空气系统评估专家Russell Morine,贝克集团,电话:855.262.4000,电子邮件:moriner@thebakergroup.com,www.TheBakerGroup.com。
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