工业效用效率

印刷设备减少了空气需求

印刷设施减少了空气需求,避免了34000美元的资本支出

介绍

尼托巴水电公司本文将重点介绍在加拿大一家印刷厂进行的压缩空气系统评估。当时在马尼托巴省,能源成本为每千瓦时0.025美元,安装的空气压缩机只有65马力。系统对压缩空气的需求非常高,导致压力问题,因此,公司计划购买一台新的50马力空气压缩机和空气干燥器,以满足需求。

双赢 “每年总节能23800美元。”
-罗恩·马歇尔,CET,CIM,马尼托巴水电

我们将回顾的系统评估部分,是为了解压缩空气需求的需求剖面和组成部分所做的工作。结果很重要,因为它们不仅减少了空气需求,更重要的是,在这种情况下,帮助设施不必购买额外的空压机。额外购买一台空压机将造成不必要的34,000美元资本支出。此外,该研究还有助于识别和消除由锅炉式加湿系统引起的电力需求,并避免在压缩空气系统上放置拟议的空气动力加湿负荷。由于篇幅的限制,本文仅对压缩空气系统的“需求成分”部分进行评估。

压缩空气需求的组成部分

该工厂安装了两台润滑旋转螺杆式压缩机和冷冻干燥机;一个50马力(hp)和一个15马力单位。一般来说,管道系统由回路和径向馈源组成,在大多数情况下,根据研究期间收集的压力记录仪数据,管道系统的尺寸似乎足够大。

进行了详细的最终用途评估,以确定压缩空气需求的补充。其中一些需求被视为“不当使用”,可以通过采取效率措施来减少或消除。以下是需求表的组成部分,该表考虑了电厂研究期间确定的空气需求的潜在减少。通过减少吹风,消除现有的加湿负荷和其他不良空气需求,可实现需求减少。

表1:压缩空气需求的组成部分

表1

闲置的机器

压缩空气通常用于供应标准工业工厂的设备和机器。很多时候,机器只在一天中的一小部分使用,但空气系统必须继续供应这些闲置的机器。工厂内的一些机器被观察到处于闲置状态,但需要大量的空气。据估计,10 cfm的工厂空气负荷归因于这些机器。据估计,这一负荷的能源消耗为18,000 kWh,每年成本为1,674美元。

高压/低压吹扫

压缩空气有时被用来移动或定位加工机械中的材料,以帮助设备的正确操作。很多时候,这些应用需要低压、大容量的空气流。在这些应用中使用高压工厂空气是昂贵的,因为大量的能量消耗在将空气压缩到高压,然后再将其膨胀到低压。举个例子来说明能量需求的差异,一台回热式鼓风机在12hp时可以产生220 cfm,大约2psi。类似的100 psi螺杆压缩机生产220 cfm需要消耗55 HP。

双赢 “用高压水系统替换锅炉系统节省了482900 kWh。”-罗恩·马歇尔,CET,CIM,马尼托巴水电

在这种情况下,由于压缩空气系统有时会因为压缩空气驱动的加湿喷嘴而负载过重,这些高容量的吹气应用从系统中带走了所需的空气需求,导致系统压力低,进而影响生产机器。在这种情况下,下列高压需求被确定为可转换为低压吹气的负荷:

  1. 完美的装订工在装订需要单页插页的烹饪书时,使用高压空气防止卡纸。每当发生这种情况时,电厂就会出现低压问题。该应用在峰值为40 cfm时测量。进行此吹扫是因为再生风机出现故障,且未进行更换。建议尽快更换鼓风机。
  2. 在裁纸区有一个吹铜管的装置。在管道上钻孔以提供吹气来定位纸网。这个应用是在20 cfm下测量的。此外,这台机器使用柔性喷嘴的纸张定位测量在20 cfm。低压吹气是较好的解决方案。

由于这些应用是间歇使用的,因此与这些应用相关的平均压缩空气和年kWh消耗量并不十分显著,但是,对系统压力的影响令人担忧。解决这些问题有助于推迟购买额外的空气压缩机。

加湿系统

加湿系统在曼尼托巴省拥有大型通风系统的植物中很常见。印刷厂需要这种通风,以去除油墨的烟雾。由于通风回风是从室外抽取的,冬季的严寒天气使周围的植物空气非常干燥。加湿系统向空气中添加水分,减少与静电和原料干燥/收缩有关的问题。常见的系统使用蒸汽、压缩空气和高压水来增加环境中的水分。与这些系统相关的成本差别很大。最昂贵的能源消耗是蒸汽系统,其能量强度约为每磅水340W,最便宜的是高压水系统与能源评级约每磅1 w。压缩空气动力系统安装在工厂的薄膜和海德堡区(24喷嘴在每喷嘴1.8 cfm)消耗43 cfm每年2399美元的年度成本。将这些现有系统转换为高压水,预计可减少43立方英尺的空气需求

对全厂运行的现有电锅炉的进一步检查表明,其总能耗为每年486900 kWh。这些系统计划转换为压缩空气动力喷嘴。用高压水系统代替它们,预计未来压缩空气消耗量将减少59000 kWh,并避免进一步的压缩空气需求。最终转换的总节能价值估计为每年30000美元,再加上增加一台新的空气压缩机所避免的成本。

节约能源和避免成本

减少需求成分在减少压缩空气能耗115000 kWh方面发挥了重要作用。用高压水系统替换锅炉系统节省了482900 kWh。每年节省的能源总额为23800美元。推迟购买新的空气压缩机避免了34000美元的资本支出。

表2

注:由于转换现有机组而产生的节约包括在空气系统计算中

图3

结论

许多装机容量小于100马力的压缩空气系统的所有者认为,通过压缩空气系统评估,他们无法实现大幅节约。

每当“较小”的系统处于极限,并且正在计划购买新的压缩机时,我们强烈建议在做出任何决定之前进行系统评估。这家印刷厂从评估中获得了出乎意料的积极结果,这有助于他们的财务业绩。

®马尼托巴水电公司是该商标和官方标志的许可证持有人。


更多信息请访问压缩空气挑战赛网站或联系马歇尔压缩空气咨询公司Ron Marshall,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net


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