在食品制造厂中审查除尘器和氮

中西部的这家主要食品制造厂使用压缩空气和现场氮生成，以运行多根零食生产和包装线。该植物每年花费430,344美元的能量，以基于每千瓦时4.5美分的平均速度运行其压缩空气系统。

在食品包装操作中，集中于压缩空气系统需求方的项目使工厂减少了689 scfm的压缩空气流量，每年节省能源成本54,671美元。气流减少项目解决了开放式吹气、修复氮气泄漏和使用空气振动器以保持产品移动。

由于空间限制，本文将显示我们的团队在系统的压缩空气需求方面进行的读者观察，并为这些气流降低措施提供见解。

压缩空气系统评估

该工厂运行两个压缩机室，其核心室为工厂的生产区提供压缩空气和一个氮气产生变压吸附(PSA)装置，而第二个房间为烘焙操作提供空气。

食品包装厂的压缩空气系统由两个压缩机室组成，用于向生产和烘焙区域供应空气。点击这里扩大。

核心室的压缩空气系统由三台250马力无油固定转速旋转螺杆空压机组成，它们与两台400马力无油变速驱动(VSD)旋转螺杆空压机连接在一起。这五个机组一起将压缩空气送到两个大型气动冷冻干燥机。

烘焙压缩机室有两台250马力，无油旋转螺杆压缩机与分体式HOC(压缩热)“鼓”型压缩空气干燥机内置在包。

两个房间的压缩空气系统每年运行8,600小时。系统的负载曲线（或空气需求）在所有班次期间相对稳定。整体系统流量范围为4,000 SCFM至6,200 SCFM，平均流量约为5,200至5,500个SCFM。

如表1所示，核心室的平均系统流量为3627 scfm，平均空压机排气压力为105 psig，平均系统压力为93 psig。核心室总输入功率为748 kW，比功率为4.85 scfm/kW。压缩空气每单位流量的电费每年为$79.81/scfm，空气每单位压力的电费每年为$1,447.38 psig。核心房每年的电费为289 476美元。

烘焙压缩机房间的平均系统流量为1968 scfm，平均空压机排气压力为90 psig，平均系统压力为80 psig。面包房的总输入功率为364 kW，比功率为5.40 scfm/kW。压缩空气每单位流量的电费每年为$71.58/scfm，空气每单位压力的电费每年为$704.34 psig。面包房压缩机室每年的电费为140 868美元。

综合起来，工厂生产区域和烘焙操作的压缩空气年成本为430,344美元。

空气压缩机使用的分析显示了植物功能的两个区域相当良好。正如往往的情况下，在制定压缩空气评估时，我们的团队发现空气压缩机可能使用其额定kW容量的100％，但是提供比所需的更少的气流。如表2所示，这不是表2所示的情况，因为气流（负载）的实际需求与单位的电气消耗匹配。

除尘器系统审查:在食品工厂必须

分析任何食物厂的除尘器始终很重要。在这种植物中，我们审查了12个灰尘收集器的压缩空气使用，并发现饲料尺寸很大，并且各自在其和收集器之间具有足够的存储空间。需求控制也运行良好，袋子正脱落。此外，该单元在定时器上不运行，但没有问题在周围线中拉低低压，并且对收集器的压力低。

在典型的脉冲射流除尘系统,收集的灰尘袋或蛋糕的尘埃时手指和适当的厚度和结构-脉冲或脉冲压缩空气用于冲击或震动的袋子,把蛋糕。当滤饼被正确地从除尘器中移除时，系统将从其指定的环境中清除灰尘，并具有正常的袋寿命。当滤饼没有被有效地清除时，除尘器不能有效地从其指定的环境中清除灰尘，袋的寿命会显著缩短。

当进料和安装正常运行时，通过需求控制器，除尘器的空气使用量将以更少的总需求和更好的性能运行。需求控制器，当使用时没有适当的压缩空气供应条件，可能会使用更多的空气，降低袋的寿命和性能。

除尘器的正确运行对降低成本和提高系统效率至关重要。有许多尺寸和大多数，如果不是全部，使用一个定时器控制的压缩空气脉冲。操作人员根据适当的设置设置定时器，以适当地去除蛋糕和袋的寿命。

除尘系统的设计规定了进气压力到歧管和脉冲阀的有效除尘所必需的。脉冲阀以预定的速度将给定体积或重量的空气送入滤袋，以打击并清除滤饼。空气的实际数量或重量取决于脉冲喷嘴在预先确定的和稳定的压力下被注入压缩空气。

除尘器必须接收正确的压力（或靠近IT）和每个脉冲的稳定的可重复压力水平，特别是如果使用定时器来控制脉冲。操作者可以在期望的进料压力下进行实验以找到“正确的时序序列”。但如果这种压力变化，则性能可能不令人满意。

通常发生的问题通常来自跳动器，当蛋糕未准备好剥落时撞击袋子，或者蛋糕在脉冲之间过长，脉动和生长过于厚，有效地清洁。这不仅引起了短袋寿命，而且表现也很差。通常有几个基本原因：

• 运行条件的定时器设置不正确。最佳计时器设置的实际需求可能会随着不同产品运行的变化而变化，甚至是季节性的变化。这些设置必须从一开始就仔细设置，并定期监测。
• 在进口歧管附近缺乏足够的储存或压缩空气供应，以供应所需的脉冲空气而不破坏进口压力。当入口压力过低时，空气脉冲的质量质量过低，从而在去除滤饼时变得无效。
• 给除尘器的饲料线太小将具有与空气供应缺乏相同的效果。
• 太小，或不正确的调节器，无法处理所需的“流速”所需的灰尘收集器。

所有这些情况都会导致气流受限。它们发生的原因是，在安装之前或在一些操作更改之前，没有确定适当的“流速”用于除尘行动。进料管道通径、调节阀通径和空气供应都需要确定的“流速”。不能使用“平均流量”。

“流速”是通过过程或交付给系统的立方英尺/分钟的压缩空气的平均流动。“流量率”是每分钟立方英尺压缩空气需求的实际流动速率。如果在非常短的时间段内发生，立方英尺的立方英尺的相对较小的空气需求甚至可能具有非常高的“流量”。除尘器具有这种特点。

序列控制器可以对所需的“流速”产生非常显着的影响。例如，具有六个脉冲阀的集尘器系统可以使用3.5立方英尺（Cu。）在每次脉冲上半秒钟上半秒。

如果在进料管线流中使用，这两种不同的“流量率”的影响将显示调节器尺寸等的类似差异。进入歧管和脉冲阀的控制的高流速将通过影响脉冲清洁器性能的平衡产生额外的压力损失。如果这是一个问题，则在空气接收器中显示出相同的效果，以最小化系统和馈电线压降。

推荐使用优质压力表

我们通常建议在每条给水管道的除尘器入口附近安装一个高质量的压力表。观察脉冲击中的压力表。如果压降过高(超过10- 20psig)，开始寻找原因。获得关于除尘器，每脉冲cfm，每脉冲给料压力时间，脉冲之间的循环时间等的规格。然后计算流量，检查线的大小和存储，以确定是否需要更多的存储。

当控制隔膜和/或连接失败时，可能会损失大量的空气(10至15 cfm或更多)。这样的漏洞很难发现和修复。

适当的尺寸和安装用于集尘器的适当存储，提供了将大量短期需求转换为降低平均流量的机会。每当不需要短需求脉冲时，应在接收器之后安装调节器（不到一分钟）。

添加适当的存储可能不仅可以是直接的能量问题，而是空气质量之一。适当控制灰尘收集器将保护周围系统免受喷嘴吹的压力下降。这也应该增强集尘器性能并延长袋寿命。除尘器是难以检测的重要泄漏来源。通常脉冲控制隔膜泄漏。电子气流警报可以在视觉上和远程中发出此问题。

在系统稳定和重新配置后，检查每个除尘器的操作，以确保正确的袋脱落，工作需求控制，并确保对相邻设备没有负面影响。

寻址开放的打击，实现最佳吹扫

对工厂两个区域的压缩空气系统的审核和全面评估显示，通过几种方法可以减少气流。其中一项工程涉及对公开打击的修复。

紊流压缩空气从给定的管道中直喷而出。它不仅浪费了大量的压缩空气，而且违反了职业安全与健康管理局(OSHA)的噪声和终端压力要求。采用空气喷嘴和空气诱导喷嘴代替开式吹气，可以降低噪音水平，降低压缩空气的使用，并经常改善吹气操作的生产率和质量。

工厂安装了适当的文丘里放大器和控制装置。它还开始用机械手段清理更多的孔，减少使用鼓风机供应的空气来清理。纠正措施减少了305 scfm的气流需求和539644千瓦时的能源消耗，每年节省24284美元。

显示了文丘里诱导物喷嘴的应用和每个应用的CFM节省。

有许多喷气机和气流诱导产品可供选择。一种喷嘴的测试可能与同一制造商的另一种喷嘴略有不同，但差别不大。以下是需要记住的要点:

• 在吹灰中，需要从压力（psig）的推力来松开要拆除的物体。
• 一旦空气离开“吹出”装置，推力就会迅速消散。
• 在吹扫时，总空气（CFM）的体积（CFM），压缩空气加诱导的空气对于将吹出的材料承载在空气流内是至关重要的。
• 最后才使用昂贵的压缩空气;机械的，液压的，等等，将总是更节能和更安全。
• 所有吹出空气应调节到最低有效压力。更高的压力意味着更高的流量，这可能不是必需的;高压空气的生产成本更高。风机压力空气更便宜。
• Use Venturi air amplifier nozzles whenever and wherever possible – properly selected and applied for needed thrust and volume, this will usually reduce blow-off air at least 50%, freeing up more air flow for other more valuable applications.
• 生产不需要时，应自动关闭所有放气。
• 当鼓风机产生的空气可用或显然经济上可行时，总是将净能量成本与替代品进行比较。

更好的氮气控制，更好的空气振动方法

第二个气流减少项目集中在植物使用氮气（n₂)，适用于大多数装袋系统，但一种产品除外。该队在一个地区观察到20个装袋者。

氮气是在现场产生的580-scfm最大发电机与自动控制。液体N₂作为备份。施氮量为320至350 scfm₂．纯度为99.7 ~ 99.8%。平均压缩到N₂生成比率约为5至1.每350 CFM的n₂需要平均流量为1,750 scfm，每60至65秒加上约1,500或更多的吹扫空气。通常，当线停止n时₂仍在运行。在网站访问期间，大约七大的袋子留在未运行的线路上，其每次达到3到20个CFM。

工厂实施了自动关闭控制来解决这个问题。它关闭了N₂当不需要的时候。它还安装了控制阀来调节N的量₂使用。纠正措施减少了300 scfm的气流需求和530800 kWh的能源消耗，每年节省23,886美元。

最后，该植物实现了使用空气振动器保持产品或包装移动或分离的更好方法，例如，保持盖子在密封之前分离。如果植物采用每次约10 CFM的空气振动器，它们需要约2.5氢以更长的时间来产生与类似的电动振动器相同，这可能使用约0.25-HP输入能量。纠正措施将气流需求减少84 SCFM，每年储蓄的144,480千瓦时消耗的能源量为6,501美元。

结论

食品包装操作实现了其主要目标，即采用成本效益高的方法来减少关键生产区域和工厂烘焙的压缩空气需求，并在此过程中节约了成本。该公司将继续评估和实施进一步减少压缩空气需求的方法，并改善其供应操作，以实现额外的节约。

有关更多信息，请联系，联系Hank Van Ormer，电子邮件：hankvanormer@aol.com.,电话:614.580.2711

阅读更多最终用途的系统评估在植物中，请访问www.aperbestpractics.com/system-assessments/end-uses.．

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