铝厂计量压缩空气流量，解决产能问题
中西部一家主要的铝厂正在经历压缩空气容量的减少，主要是由于空气泄漏。如果这些产能问题得不到解决，该设施将需要租用压缩机来满足需求。相反，他们转而使用流量测量来识别和修复泄漏。在本文中，他们将与其他可能有类似困难的人分享他们的解决方案。
公用事业工程师马克说：“我们在这里有一个巨大的业务，为食品和饮料行业冶炼铝和制造铝板。”。“不久前，我们开始失去压缩空气容量。首先，我检查了我们的空气压缩机。我们有两台离心式压缩机，每分钟输出约20000标准立方英尺（scfm）由八台往复活塞式压缩机提供支持，随着需求的增加，这些压缩机将投入使用。压缩空气系统的压力在80到90 psi之间，我们的压缩机可全天候运行。”
他接着说：“我检查了所有这些设备，所有设备都在其列出的容量下工作。因此，我们知道空气泄漏必须负责。随着时间的推移，我们看到需求逐渐增加。不同的操作在不同的时间运行，因此需求从来都不是恒定的。我们进入冬季，需求不断增加，以至于我们正在运行我们所有的设备。继续在高需求的日子里，我们几乎无法保持压力。如果需求继续增加，我们需要租用更多的压缩机，而且它们并不便宜——每月大约10万美元加上燃料。作为公用事业工程师，我对压缩机负有责任。因此，我需要找出泄漏的位置，以便我们能够修复它们并恢复ca和平。”
“当时，我们的流量测量能力有限，所以我上网寻找一个便携式流量计，我可以带着它在工厂周围检查流量是否高于应有的水平，从而发现严重的泄漏。我发现的大多数流量计都是侵入式的——它们必须安装在管道内，这样就没有泄漏出来了。我看了一些钳形超声波，但它们似乎不足以满足我的需要。然后我终于找到了一个纸上看起来不错的，所以我给他们打了电话。”
Mark拜访了美国FLEXIM公司的代表，该公司是液体、气体和过程分析流量计的制造商。
FLEXIM Americas中西部地区经理Steve Davis说：“我们接到了电话，Mark问我们的便携式流量计是否可以测量80到90 psi范围内的压缩空气流量。我告诉他，这是我们气体测量量表的低端，但流量计可以完成这项工作。”
超声波流量计量的工作原理
“FLEXIM的超声波流量计使用的技术被称为过境时差，”Davis解释道。“它利用了这样一个事实，即超声波信号的传输速度取决于载体介质的流速，有点像游泳者逆流而行。信号逆着水流移动比顺着水流移动要慢。”
Davis继续说道:“当进行测量时，仪器会通过介质发送超声波脉冲，一个是流向的，一个是流向的。”“传感器可以作为发射器和接收器交替使用。信号随气流通过的时间比逆气流通过的时间短。该流量计测量传输时差，并确定介质的平均流速。由于超声波信号在固体中传播，该流量计可以直接安装在管道上，以非侵入式的方式测量流量，无需切割管道。而且，由于没有移动部件，校准的需要几乎被消除了。”
当超声波流量计首次推出时，人们对其持怀疑态度，但有一个问题证明了这种怀疑是正确的。根据戴维斯的说法，将传感器密封在管道上的耦合剂润滑脂会在几年内迁移出去，仪表会开始给出不准确的读数。FLEXIM通过开发一种无脂固体衬垫耦合剂解决了这个问题。由于其在该领域的成功，超声波流量计现在被认为是一种高精度、非侵入式测量系统。
流量计量演示消除了疑虑
“我们让史蒂夫来演示他的仪表，”马克说。“我们都很怀疑这是否可行。起初，我们似乎是对的。刚开始的时候，史蒂夫遇到了一些问题。但只花了一点时间，他就把计价器打开了。每个人都对安装的准确性和易用性留下了深刻的印象。我已经得到授权，可以马上买一台。我买了FLEXIM的G601便携式流量计。”
“我一拿到它，就开始绕着工厂测量流量，”他继续说。“非常成功。我们有几英里长的配送管道。它甚至测量了一英寸的管子，尽管它不应该这么做。但是如果你知道仪表是怎么工作的，你可以把它弄出来。我花了一年半的时间把它贴在工厂的每根管子上。”
“空气泄漏相当于浪费了大量资金，我们整个冬天都在寻找泄漏并向相关工程师证明其位置。部门人员开始修复泄漏或更换设备。他们的动机是，如果忽视问题，可能会产生潜在费用。”
袋屋压缩空气漏水
马克说：“我们能够识别出最严重的泄漏，并精确定位——垃圾袋屋是一些最严重的违规者。”。
袋式除尘器是一种集尘系统，通过管道系统吸入空气，袋式除尘器可收集灰尘。通过脉冲压缩空气通过袋子定期清洁袋子。灰尘进入料斗并被清除。每个阀门上都有一个电磁阀，可以快速打开，释放一股空气，然后关闭。
马克解释说：“我们有很多塑料袋，其中很多电磁阀都卡在打开位置。”。“我们能够计算出袋式除尘器应该使用什么，用流量计测量流量，一些袋式除尘器的合理需求量为750 scfm，使用量超过3000 scfm。没有人知道这一点，因为在我们获得便携式超声波之前，我们无法测量流量。我们对每个区域的压缩空气使用收费，所以现在我们无法测量流量帽子的使用量将被精确测量，每个人都立即上船，以识别和修复空气泄漏。”
铝厂安装了两个超声波流量计，都安装在距地面60英尺的主压缩空气集管上。
识别熔炼操作中的泄漏
“我们的熔炼作业也出现了泄漏问题，”马克说。“这是一个持续的、流动的过程，我们使用大量的电力将氧化铝粉末分解成铝和氧化铝。我们需要为矩形的花盆持续供应氧化铝。”
根据马克的说法，这种熔炼操作的问题在于氧化铝在熔炼铝槽的顶部形成硬壳。氧化铝必须在精细调整的过程中不断注入罐中。
工厂人员通过在每个罐上使用两个压缩空气驱动的凿头气缸克服了这一困难。这相当于超过1500个气缸。每隔几分钟，一个圆筒就会在地壳上打一个洞，同时，它会在上面打开一个容器。氧化铝粉末将通过孔流入槽中。不幸的是，在执行此操作数千次后，气缸开始漏气。人工检查充其量是不确定的。
马克说：“当性能开始下降时，我们只能确定哪些泄漏。这意味着停机时间代价高昂。”。“当它们泄漏时，必须重建或更换。”
“通过巡视整个冶炼厂并测量压缩空气流量，我们能够确定最差的情况，并在计划停机期间计划更换。一旦我们开始这样做，冶炼厂工程师看到仪表提供的数据，他们意识到他们可以节省多少时间和金钱。他们想让我测量每一条生产线。”操作。我会测量许多钢瓶，下载我收集的所有数据，并对其进行分析。然后，我们能够确定风险最大的钢瓶，冶炼厂工程师能够计划及时维修或更换。”
马克解释说：“在冶炼厂和包装之间，我们对整个工厂进行了检查，并确定了他们使用过多空气的所有区域。”。“那一年，我有一半以上的时间在测量空气。仅租赁压缩机及其燃料的直接成本节约估计为300000美元。这不是唯一的节约。我们在一年内维持每分钟一个连续标准立方英尺的空气的成本在80美元的范围内。我们从32000立方英尺开始最大点处的英尺数约为22000。”
流量计量超过压缩空气
“我们在一些过程中使用高温水作为加热介质。我们的高温闭环水系统可以提供350华氏度的热水。“我们利用热交换器产生的热量为建筑供暖、加工流体、清洗铝板等。我们向发电厂支付了高温水的费用，但我们遇到了问题。我们没有测量仪器来测量我们接收到的东西。唯一涉及的仪表是电厂的一个孔板仪表。他们告诉我们用了多少水，要付多少钱。
Mark解释说:“但是我们有过温度低于我们要求的历史，有时我们觉得流向工艺区域的速度比我们需要的要慢。”“我建议在热水管道上安装另一个FLEXIM仪表。在我们的便携式FLEXIM经验后，我没有问题获得批准购买一个永久性夹紧式FLEXIM液体流量计，以测量进出工厂的流量和温度。现在我在供应和回程上都安装了传感器，在管道上也安装了温度传感器。”
“由于我以前对空气表的了解，我知道新的空气表是如何工作的，并在很短的时间内安装和工作。两个表都有数据收集能力。发电厂说的是一件事，我们说的是另一件事。我们的流量数据显示每分钟比发电厂低500加仑或更多。然后我们进去了到了冬天，水温下降，终点线无法保持运行速度时，我从仪表中取出数据，向电厂工程师展示了我们的流量和温度数据。”
“我们聚在一起，开始了解彼此的流程。他们最后检查了他们的孔板计算机，发现它校准错误。他们的人看了我们的数据后说，‘你的数字很有意义，因为我们能泵的最高速度是每分钟4000加仑，现在显示的是4300加仑。’谁知道呢校准时间过长。在他们进行校准调整后，我们的数字更接近了。”
“正如有人曾经说过的，你无法管理你无法衡量的东西。”
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