工业效率

当金属磨削负荷上升时,资本和维护成本避免

以前列的线程专注于直接能量减少作为节省。我们以简单的方式提出了计算和节能,只看了与电力和压缩空气减少相关的直接节省。

我们没有发光的是额外的和陪同的节省,不可避免地与应用良好应用和实施的操作系统相同。这些额外的福利包括作为资本成本避免的东西,降低维护成本,安全性改进,生产力和产品质量。

您可能会记得2018年10月的文章,标题为题为,manbetx王者荣耀“系统压力控制的重要性”这篇文章专注于中西部制造工厂,生产了多种定制高端性能的旅游和赛车自行车。本文具有相同的制造工具以及如何改善其压缩空气系统,特别是在工艺研磨中,允许工厂使用相同的压缩空气系统 - 而植物生产增加了30%以满足其产品的需求。

当前压缩空气系统概述

该工厂的电流压缩空气系统如下所示:

  • 总平均生产压缩空气流量:1500马力或1243输入千瓦
  • 总年运行能源成本:$411,085
  • 总年度运营生产时间:6,240

由于不稳定的压缩空气压力,工厂人员经历了过程磨床性能的持续问题。这在产品质量方面产生了潜在的问题。没有适当的压力,磨床就不能正常工作。此外,工厂工作人员希望在产量增加30%之前解决这些问题,并建议将集管压力从当前的98 psig提高到125 psig。这背后的想法是,如果从机头到磨床过程的压力下降到63 psig,那么提高过程的压力将给磨床足够的压力来完成更高的生产高峰时间。

图1

图1.电流研磨过程

如图1所示,工厂的头系统设置为98 psig,用于研磨过程。然而,当该过程操作时,研磨机的实际入口压力从98 psig下降到63 psig。头部压力没有下降,但该过程的压力显着下降。

金属表面研磨:临界功能

表面磨削可能是最常见的工业磨削应用。该工艺用于对金属或非金属材料进行抛光和光滑处理,通过去除表面杂质达到抛光和无缝外观。

在自行车制造商,磨削尤为批判以来,高端和高价自行车用于赛车而不是休闲活动。输送到研磨机的压力对磨床操作者实现所需的化妆品和操作质量的能力产生了显着影响。

在设施,自行车框架被带到每个研磨站,经验丰富的操作员使用磨床使磨机光滑和抛光框架表面以去除框架将框架放在一起的焊缝。每个操作员都是任务的,用于为每个自行车架的铝合金表面产生无缝和均匀的外观。在框架令人满意之后,将其送到粉末涂层区域,然后送到组装。每个研磨机均以约0.3HP额定值,每个过程使用大约33个CFM。

初始建议:购买一个新的300马力空气压缩机!

一个外部来源提出的初步解决方案建议工厂考虑购买并安装一个新的300马力空气压缩机。人们认为,一种新的空气压缩机不仅可以增加30%的产量,而且可以在磨矿过程中提供“所需的”125 psig,以有效地运行,从而缓解低压问题。

虽然新的压缩机当然有助于生产的增加,但它将增加资本使用加能和维护成本。The addition of new compressed air supply components, i.e., a 300 hp air compressor, air treatment and new piping from the new equipment to the main distribution header, would include significant capital expense of not only the cost and installation of new equipment, but also the increase of pressure and total kW in the system.

审计发现由3/8“空气软管线提供的研磨

考虑到所涉及的重大成本,该工厂请了第三方对压缩空气系统进行审计,并协助确定最佳的行动方案。在审查了所有供应和需求侧设备后,审核组和工厂操作人员发现,研磨过程是由一条3/8英寸的空气软管线路提供的,该管道来自4英寸的管接头。

这表明流程的线路只能在98 psig下通过有限量的压缩空气,因此当该过程没有足够的空气时,系统标题不能再提供。

审核组和工厂工作人员最终确定了磨削过程中所需的正确压力为75 psig左右。建议每个磨床工艺增加一个小的80加仑压缩空气储存容器、压力调节器,并将该工艺用一英寸的管道代替3/8英寸的软管。

虽然设备供应商在评估中非常彻底,但肯定地解决了所有主要的植物问题,而且错过的是整个系统中的所有关键绩效指标(KPI)。有时,较大的图片项目通常被推到最前沿,并先寻址 - 当通常看较小的时,但在某些情况下,诸如轻微的管道变化和压力调节的重要指标可以节省更大,更昂贵的资本和更重要的指标可变成本。

表1说明了这一点,其中显示了一些非常有趣的相关计算,包括该系统中工厂提供的KPI数据。

当前系统

建议系统选项#1

(产量增加30%)

*提出的系统

选项#2

(产量增加30%)

最大流量生产

新款300 HP压缩机,新型干燥机,管道修改和增加的头压力

压力调节器,增加工艺存储和管道修改

系统总马力和输入千瓦

1,500hp / 1,243 kW

1,800HP / 1,492 kW

1400马力/ 1,160千瓦

当前与建议的年度电力成本(0.053美元/千瓦时)

$ 411,085

493434美元

$ 383,635.

年度营业时间

6,240

6,240

6,240

年生产

956.

1,242

1,242

当前与拟议的资本设备成本

250000美元

650,000美元

250000美元

*该表中使用的数字是由工厂员工提供的。该数据和计算是专有的,并且是特定于应用程序的。

以下是列出选项的资本和可变费用的细分:

选项1

选项2

总资本支出(设备+安装)

650,000美元

250000美元

五年维护费用:

200,000美元

100000美元

估计总费用:

850000美元

350000美元

检查选项

如表1所示,选项1将提供植物,其增加1,800 HP的压缩空气和1,492输入kW总数。它将在五年期间实施650,000美元的植物650,000美元,并在五年期间额外的维护成本额外增加,并将涵盖生产的增加。与基线相比,此选项将在每年额外82,349美元的电力成本降低。

相比之下,选项2将为工厂提供所需的空气,用于生产增加。该选项将在五年期间耗费250,000美元的植物250,000美元,并在五年期间额外的维护费用。此选项可降低基线的年度成本27,450美元/年。选项2还将从98 psig到85 psig的标题压力降低,并保存了100 hp或83 kW。该工厂还能够将每个研磨机的空气调节到75 psig,并加入五个额外的研磨基座/支架。

用压缩空气系统制造和加工金属的最佳实践-网络研讨会记录

下载幻灯片并观看免费网络直播的录音由安迪府绸提出学习:

  • 在具有重要金属加工和机加工操作的大型工厂学习的经验
  • 优化零件的冷却和干燥应用
  • 改进的气动回路和柜式冷却器
  • 具有涡流真空泵的改进系统
  • 实施空气管理系统
  • 消除所有入口调制
  • 重新配置控制方案的基础/修剪

带我去网络研讨会

达到增产目标

在知道可用的选项和相关成本后,该工厂通过选项2中所述,通过压缩空气系统升级向前移动。它包括对每个研磨站的以下修改:

  • 去除3/8英寸空气进料软管。
  • 添加了1英寸压缩空气供应管道到每个站。
  • 增加了有效的压缩空气存储,并在每个站安装了80加仑的储存容器和压力调节器。

通过实施推荐的解决方案,该工厂能够实现其目标,包括在使用当前压缩空气供应的情况下增加30%的产量。它还允许工厂增加5个磨床台/底座。此外,整个系统使用现有的空气压缩机以1400马力运行。

图2.

图2。修正磨削过程

图2示出了由压缩空气系统审计由工厂人员识别和实现的每个研磨站的校正。这是“冲压线”更多的生产,减少空气需求500 CFM,或100惠普少!它不需要新的空气压缩机!

随着备选方案2的实施,植物年度电费总额为383,635美元,而不是拟议的备选方案1为493,434美元,这一年度成本避免每年109,799美元,每年运营减少27,450美元

最后的想法

重要的是要注意其他可回收的压缩空气,应始终考虑,例如空气系统维护,水成本和设备生命周期。通常,这些电力成本在“可变压缩空气成本”中的50-75%之间。生产率,维护成本和产品质量往往超过所确定的电力成本的30%以上。

对于这种植物,在可变成本比较中的考虑时,选项2将始终领先于游戏。在现实世界中,无论是固定还是可变的,所有费用都需要准确报道。开发一个明确的生命周期成本计划比本文中的描述更复杂 - 但它表明了这个故事的道德:始终跟踪到最终的结论并看看所有变量。

欲了解更多信息,请联系Hank van Ormer,电子邮件:hank@airpowerusainc.com或者在740-862-4112电话。

阅读更多结束使用系统评估文章,请访问airbestpractices.com/system-assessments/end-uses

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