工业效用效率

使用喷嘴或鼓风机节省压缩空气

压缩空气被用作进行吹扫、冷却或干燥的方便且通常是必要的气流来源。由于压缩空气是一种昂贵的公用事业,本杂志和审计中经常推荐使用高效工程喷嘴来减少压缩空气的使用。使用这些喷嘴是一种良好的做法,因为它们的设计方式是使用压缩空气加速周围空气,以提供与具有更大孔口的标准喷嘴(或管)相同的传质效果。

可使用孔板尺寸和公式估算此开关的节省量。虽然公式取决于温度和进气条件,但假设标准条件提供以下简化公式:

CFM=14.485 x D2.x(psig+14.7)

哪里:

D是孔口直径,单位为英寸

Psig是压缩空气压力,单位为磅/平方英寸(压力表不是绝对值)

CFM是以标准立方英尺/分钟为单位的最终流速

这个公式可以编程到计算器或电子表格中。将其放入具有各种压力和孔口尺寸的电子表格中,生成以下cfm图表:

表1

这可用于评估泄漏以及比较喷嘴。在100至120 psi压力下运行的压缩机的CAGI数据表上,VSD压缩机在满载和部分负载条件下的螺杆压缩机效率通常报告为每100 cfm 18-22 kW。因此,通过假设压缩空气效率约为0.20 kW/cfm,可以实现从cfm到kW的转换。然后将运行小时数乘以能量消耗量(kWh)。

例如,根据图表,80 psig压力下的1/8“开口管消耗21.4 cfm。乘以压缩机效率0.20 kW/cfm意味着需要向压缩机输入4.28 kW。如果运行6000小时/年,将使用25680 kWh,成本为2568美元,电力成本为0.10美元/kWh。用额定功率为13立方英尺/分、压力为80磅/平方英寸的高效喷嘴取代该喷嘴,可节省8.4立方英尺/分、1.68千瓦、10080千瓦时和1000美元。由于喷嘴的成本约为50美元,这将是非常有吸引力的。这种类型的分析也可用于为空气泄漏指定货币值。

鼓风机

优化能源使用的理想方法是完全不使用压缩空气,通过使用鼓风机提供低压气流。这需要更高的资本成本(和努力),除非避免购买空气压缩机。节约分析评估喷嘴或开放式管道系统当前使用压缩空气的成本,如上图所示,然后评估在鼓风机上运行电机的成本,以获得差异。

例如,一家为汽车工业制造金属零件的工厂将零件上的加工油冲洗干净,然后使用两个空气放大器在90-100 psi的管路压力下干燥零件。清洗线是一个连续的输送机,可容纳稳定的零件线。这使吹扫持续运行。安装在管线上的流量计显示流速为99 scfm。电厂选择安装额定值为800 cfm的15 hp鼓风机,然后根据需要使用VFD设置鼓风机转速。该工厂通常运行8000小时/年。虽然这也增加了容量,但仍显示出节能。原始能源使用情况如下:

公式

在这种特殊情况下,通过记录鼓风机的功率使用情况来执行后监测。逆变器频率设置为60 Hz。工作人员认识到可以以较低的费率运行,但尚未尝试这样做。电力需求稳定在8.8千瓦。因此,新能源使用是8.8千瓦的需求乘以8000小时的运行时间,即70400千瓦时。

年节能量为原消耗量158400 kWh减去新使用量70400 kWh,即88000 kWh。该站点的平均电费为$0.08/kWh,因此每年可节省$7040。该项目有资格获得7000美元的能效回扣,据报道,整个项目成本为23500美元,包括鼓风机、逆变器、软管、外壳和安装。该项目在退税后提供了2.3年的简单回报。

使用压缩空气进行吹扫的应用很普遍,并且用于吹扫的压缩空气成本很高。通过使用高效喷嘴或鼓风机,许多此类系统可以使用更少的压缩空气。通过在目前有标准喷嘴或开放管的地方添加喷嘴,高效喷嘴通常易于实现且成本低廉,并且可以显著节省成本。在某些情况下,使用鼓风机可完全消除压缩空气的使用。这比压缩空气喷嘴节省更多,并保留了系统容量,但实施起来需要付出努力和费用。

有关更多信息,请联系消费者能源业务解决方案高级工程师Jerry Zolkowski,电子邮件:杰拉德。Zolkowski@dnvgl.com,或参观www.consumerenergy.com。

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