错过的需求方机会第8部分-优化平衡系统的PET吹模和灌装厂|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

汉克·瓦尔梅尔，范奥默咨询

在最近的一个项目中，在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)吹模和灌装操作中，一个非常有效的测量计划导致了供应侧吹模空气的完全同步，显著减少了总空气使用量，并提高了生产率和质量。

识别的问题

该系统的需求侧由四个吹塑模具喂养三条单独的填料。该工厂有一些重要的操作问题，他们无法解决。

对于初学者，吹塑模型比填充线更快，在大多数操作期间，模具必须停止一次并开始每五到七分钟。该工厂被告知他们无法调整线路速度。在重启时，吹塑模具通常会出现故障，或产生被拒绝的瓶子。

与此同时，吹塑模具的总供气来自两架 - 800马力（HP）4级离心式空气压缩机，能够在550至580 psig下提供1,726 scfm（总计3,452个）。对于四个吹塑模具，这一气流的可能性越大，其中只有三个吹型模具。这两个空气压缩机每周持续24小时/天，五天（6,240小时/年）。每当由于有限的启动和停止能力而产生的生产，两组都需要保持开启。

一个问题厂决策者想要回答是空压机的尺寸和类型，用于添加到系统，以便根据需要加载和卸载，而无需不断运行两个800 HP离心式空气压缩机。他们还想知道当空气需求较低时能够有效地卸载和节省能源所需的适当尺寸的修剪单元。

推荐使用四级双作用、水冷、往复500 HP空气压缩机作为内饰单元，额定功率为1100 ~ 1200 scfm，功率为550 ~ 580 psig。需求被认为是太高的两个800 HP的单位，因为下降的压力时，他们在满负荷。该计划是在基础上有离心式空气压缩机，并与新的往复式单元装饰。

工厂经理认为，工厂需要更明确的支持数据，以实现如此大的资本支出，并召集顾问实施全面评估。

制定行动计划

咨询团队进行了分析，建议收集优化压缩空气系统所需的数据并实现节能所需的数据。

作为第一步，工厂需要在每个操作空气压缩机上安装输入kW记录器。它还需要在空气压缩机室内安装流量计，以及冷藏干燥机之后。此外，该计划要求在空压机放电时安装压力传感器和记录器;在干燥机入口处;在干燥器出口;在进入吹塑模具和吹塑后的高压入口调节器后，每个吹塑模具。

然后，该团队指示工厂设置该测量设备以与诊断的一秒数据打印同时记录所有数据。

接下来，该工厂需要为测量条件建立准确的最佳需求方案。为此，需要确定每个操作吹塑模具的计算的空气需求，同时考虑运行压力，瓶子/小时，容器尺寸和吹气空气回收。下表概述了如何完成的。

用吹气回收法计算装瓶吹模的需风量曲线

表格1

吹模线/型号	＃5 (24盎司。) 48,000 BPH.	＃4 （2升） 22000年良性前列腺增生	＃3a. (20盎司)。 30000年良性前列腺增生	＃3B. (20盎司)。 30000年良性前列腺增生
吹气（SCFM） - 32 BAR	1007.	1042.	524.	524.
Pre -吹（SCFM） - 7巴	406.	184.	208.	208.
拉伸（SCFM） - 7巴	270.	474	180.	180.
服务（SCFM）每个 - 7 BAR	125	100.	100.	100.
464 psig / 32 bar（SCFM）所需的空气	1，007	1，042.	524.	524.
需要100 psig / 7 bar（scfm）所需的空气	801	836.	488	488
以464 psig / 32 bar（scfm）提供的总额	1，808	1，878.	1，012	1012.
投影吹气恢复（SCFM）	（403）	（416)	（210）	（210）
预计净高压需要40％的吹气回收	1，405.	1，461.	802	802

表2.

*吹模 Net scfm需求 (470 psig或更多吹模/464 psig内吹模)**
	计算(scfm)	测量实际（SCFM）
＃5	1，405.	1，380
＃4	1，461.	1，390.
＃3a *	802	1，100.
＃3b *	802	1，100.
*净流量包括40％的吹气节省。

工厂有四台吹粉机。行＃3a和3 #b始终一起运行。线＃4或行＃5，用行＃3a和＃3b运行。

计算出的高压空气的最大需求与吹气的40％恢复将在550 psig下为2,500 scfm至2,600 scfm，以涵盖这两个条件。

利用在每个吹塑模具的管制局流数据（表2）显示，线路＃4和＃5运行只是一个小比计算流降低。但是，行＃3a和＃3b每个都会高于计算的近300 scfm。

利用当前的管道布置，该团队无法确定是否正在使用从每个模具中的210 SCFM回收吹气。维护指标都说它是如此。观察操作识别在线＃3a和＃3b吹模内的非常显着的泄漏。

获得准确的见解

该团队获得了宝贵的见解，导致了精确的流量压力运行型材。

表3

表3中显示了非常关键的数据。数据的一个亮点是系统中的最大流量为2,700 scfm，压力下降。全负载的两个离心式空气压缩机在3,532 SCFM中额定值，但只能提供2,700个SCFM。此外，吹塑模具的开始和停止继续进行四个至六分钟的循环。吹塑模具的生产速度太远了填料速度。

表4.

表4.

如表4所示，4号吹模在1461 scfm处测量，而在1405 scfm处计算;3A型吹模在1200 scfm处测量，与计算的800 scfm相比;吹型3B的测量速度约为1300 scfm，而计算速度为800 scfm。

表5.

表5.

表5示出了每个空气压缩机的排出压力，其中三个吹吹模中的两个操作。系统可以保持最多520到530 psig。当所有三个吹塑模具一起运行时，两个压缩机都落到465 psig。

测量结果导致了一些重要的结论。从空气需求的评估开始，吹模＃4和＃5似乎确认计算的净流量，包括吹气空气回收，是准确的。与计算的1,600至1,700 SCFM相比，吹塑模具＃3a和＃3b一起运行2,200 scfm至约2,400 scfm。

建议采取的行动包括泄漏的调查和修复。当泄漏修复植物时需要在适当的需求下稳定。此外，需要监控所有吹塑模具的气流和入口压力。对空气供应的评估得出结论：

550至580 psig的总供气，带有一个离心式空气压缩机，提供额定流量，备用一离心，一个离心机，一个正确尺寸的修剪3,200至3,300 scfm。
具有监测和维护良好的吹塑模具的总最大计算负载，操作行＃4或＃5和＃3a和＃3b。
合适的阀内件类型和尺寸应该是一个三步卸载、双作用往复水冷机组，在550到580 psig的压力下，可输送1500到1600 scfm。

这将为总共3,250至3,350个SCFM提供3,000至3,100件SCFM的最大需求，其中一个离心式空气压缩机，在基础负载下，另一个在备用模式下。这样做会显着降低总输入能量。原始建议1,050至1,100 SCFM修剪单元将太小。

解决关键问题

该项目解决了三个关键问题:

可以做些什么来消除频繁的开始和停止？一种解决方案是增加瓶储存输送线。另一种是将吹塑模速更接近填充速度。这不仅会延长运行时间，但也会降低空气需求。换句话说，降低速度10％，减少了10％的空气需求。通过适当调整速度，控制和烤箱来实现这种速度调节。
为什么两个离心式空气压缩机不能提供它们的全部容量？这是一个关于管道问题严格讲话的问题。

图1

图1显示了基本的管道尺寸和配置。红色圆圈标识了一个“十字三通”和一个“死头”，使流向6英寸封头的流体产生紊流阻力和反压，并将满载质量流量从3,532 scfm降低到2,700 scfm到2,800 scfm。

图2.

图2.

图2显示了消除此基本管道问题的正确方法。更重要的是，该系统使用带有动态离心空气压缩机的正排量装饰单元。该团队还通过将正置换单元运行到接收器并将排出管线以一定角度绑在主空气接收器中来消除对离心空气压缩机的任何干扰。

注意排出的离心收集器倒置从六英寸增加到20英寸，以减少速度的转移。

3.极端压降(465 psig)的基本原因和修正是什么?

以下两个图表中描绘了这种情况：

图3.

图3.

图3显示了烘干机前后的压力。∆P是一个近似常数5 psig，这可能看起来很高，但由于它是一个稳定的差速器，它可能不是一个污染的干燥器，或过滤器分离器，造成压力损失。

图4.

图4.

图4显示了干燥器后的压力和吹液进入。吹塑模具需要480 psig的最小进入压力，但这不能用持续运行的三个吹塑模具提供。在465 psig下，较低的吹塑模具关闭。

识别问题

储水量:目前有效储水量总计3100加仑(414立方英尺)。最大值为550 psig。为避免吹模低压问题，允许的压力损失= 480 psig。

衰变时间计算公式:时间=（414 CU.．ft。）（550 - 480 psig）

400 SCFM净流量（400 CU．英国《金融时报》)(14.38 psig)

目前空气压缩机提供的净流量(最好)= 2,700 scfm，需求3,100加仑。

交付的2,700名速度为400 SCFM。通过将储存空气应用于短缺，计算的罐保持时间在最佳场景中为最佳场景。

如果吹塑模具继续运行超过六分钟，系统压力将低于480 psig，因为它现在正在进行中。

缺乏有效的储存

解决问题的另一个问题是缺乏有效的储存。目前的存储不能维持连续的三个甚至双吹模跑。对于离心式空气压缩机卸载的允许重新加载时间，允许系统在允许的重新加载时卸载并重新加载，它也太小了。

基于观察和根据植物人员，该工厂目前正在经历瓶子拒绝由于低压问题，特别是在吹霉的初创过程中。

要解决此问题，存储从414 CU增加。ft。至约1000℃。FT。可能的最坏情况场景是三个吹型模具，并与＃4或＃5吹动模具。流量下降约1,400个SCF，只有1,600个SCFM需求线＃3a和＃3b（修理后）。目前，一条离心式空气压缩机会充分吹掉，但一旦吹塑模具启动，就必须重新加载。

吹模从启动到满流量需求和启动吹气回收系统需要1.5分钟。最初的需求会很低，然后会增加到大约1800 scfm，然后当吹气回收系统启动时，最终会下降到1400 scfm。

高压离心空气压缩机吹除/入口值控制需要大约三分钟从完全吹扫到满载。来自吹塑模具的任何信号延迟开始到空气压缩机将增加到这种允许负载时间。

新的往复式单位从空载到50％负载到100％负荷的新往复式反应时间远远小于一分钟，但不需要短于一分钟的循环，因为它可能导致更高的维护问题。无论哪个单位在线操作，修改的存储增加都将允许这一点，从550 psig到580 psig，并将流量调节到548 psig。通过在三个吹塑模具的全部负载下设定的离心式空气压缩机，操作应该很好。

在这些给定的条件下：

时间=（1,000铜英尺）（550 - 480 psig）

（1,400 Cu Ft。）14.38 psig

时间=近3.8分钟，即使在1,400 SCFM净流动下

保持从550 psig到480 psig的最大压力放电，此存储允许在最坏情况下允许3.5分钟。在往复式单元的预期一分钟循环时间中，压力仅落下约2psig。

由于高压空气系统是专门用于吹模过程的，如果安装中央空气监测管理系统，可以设置一个组合式的上下信号，从吹模启停信号开始激活，进一步提高了压缩空气供应与吹模之间的时间间隔。

最后的想法

通过适当的数据和理解关键设备流程的各种操作动态 - 被认为几乎不可思议的 - 变得清晰，成功的道路变得明显。

在系统平衡之后，监控关键性能指标、设置“红旗”并及时采取纠正措施是很重要的。对于PET吹模监测，我们建议对每个吹模的压力和流量进行最低限度的监测。然后，将其与计算的标准进行比较。不要让需求增长。正确的吹模流量测量应该在贮气罐前面，如下图5所示。如果控制板上没有，空气接收器将有助于消除吹塑模具内部压力低的问题。

图5.

图5.