Analisi dei compressori d'aria e degli essiccatori attuali in una valutazione del sistema
Una valutazione completa del sistema di aria compressa dovrebbe fornire informazioni dettagliate su entrambi i lati della domanda e dell'offerta del sistema. Il lato dell'offerta si riferisce all'apparecchiatura che fornisce aria compressa: il compressore d'aria , gli essiccatori, i filtri, le tubazioni e i serbatoi di stoccaggio. Lo scopo di questo articolo è quello di illustrare quali informazioni riteniamo che una fabbrica debba ricevere da una valutazione del sistema dal lato dell'offerta e, cosa più importante, quali informazioni un impianto dovrebbe sempre conoscere sul proprio sistema di aria compressa. Per illustrare questo, e a causa dei vincoli di spazio dell'articolo, forniremo esempi delle informazioni che riteniamo debbano essere ricevute dagli utenti finali sul loro compressore e essiccatori d'aria. Per fornire esempi, utilizzeremo i commenti e le tabelle che abbiamo generato, alcuni anni fa, durante una valutazione del sistema di aria compressa in un impianto chimico nel Midwest.
Medie dell'indicatore di prestazione chiave
Raccomandiamo di riunire le medie di tutti gli indicatori chiave di prestazione in un'unica tabella e di seguirli. Questi includono flusso del sistema (scfm), pressione di scarico del compressore d'aria (psig), pressione del sistema (psig), potenza elettrica in ingresso (kW), ore di funzionamento del sistema dell'aria (ore), potenza specifica (scfm per kW), costo elettrico per anno per l'aria compressa in dollari per unità di flusso ($ per cfm all'anno) e infine il costo elettrico annuale per l'aria compressa ($ per anno).
Profilo d'uso e osservazioni del compressore d'aria
La valutazione del sistema dovrebbe fornire informazioni dettagliate sul profilo d'uso del compressore d'aria. In questo modo, si può valutare se i compressori d'aria stanno lavorando l'uno contro l'altro. Si può anche valutare se i compressori d'aria funzionano all'interno dei loro "punti deboli" - le percentuali di carico in cui funzionano in modo efficiente e affidabile. Durante quanti turni funzionano i compressori d'aria? Qual è il consumo nominale di kW a pieno carico e la portata del flusso d'aria (scfm) di ciascun compressore d'aria? Confronta la domanda effettiva di kW e il flusso d'aria in percentuale del pieno carico. In questo caso, avevamo due aree fisiche da analizzare; l'impianto principale e "building ZR3B2".
Esempio: il sistema funziona attualmente con entrambe le unità Centac al 100% del carico di base per la maggior parte del tempo con il Kobelco in esecuzione in modalità trim. Il controller "Case AirLogix" sembra funzionare correttamente. Le unità a 2 stadi Centac hanno un turndown effettivo molto limitato (20% +) e sono anche relativamente inefficienti rispetto alle unità più moderne di oggi.
Le dimensioni del tubo e la velocità dell'aria nei tubi non stanno causando problemi con la capacità di controllare le unità per consentire al sistema di alimentazione dell'aria di soddisfare il flusso d'aria della domanda. Le nuove modifiche a 5 "di intestazione e tubazioni apportate, come descritto nel rapporto 2002 di Air Power USA, funzionano bene ed entrambe le unità Centac possono" caricare "completamente senza restrizioni.
Il Kobelco è un controllo carico / a vuoto o on-line / off-line, che è a pieno carico o senza carico. Al momento è difficile installarlo nello stesso sistema con i centrifughi dell'impianto perché i controlli di carico / assenza di carico necessitano di una banda di controllo operativa per funzionare. Le unità Centac utilizzano un set point e la gamma dell'acceleratore. Ciò significa che la macchina a carico / a vuoto arretrerà le unità Centac a meno che il set point non sia al di sotto del loro intervallo operativo. Un regolatore è stato installato nella linea proveniente dal ricevitore Kobelco per correggere questa situazione. Tuttavia, durante la visita del sito, abbiamo notato che mentre il Kobelco aumentava la sua banda operativa (100-107 psig), la pressione del sistema aumentava in modo simile, inclusa la pressione di scarico delle unità Centac. Pertanto, i centrifugi stanno ancora arretrando, anche se i controller stanno mostrando pieno flusso. Il flusso centrifugo diminuirà sempre leggermente a seconda del profilo prestazionale poiché vede una pressione di scarico più elevata.
Questi due centrifugi a 2 stadi sono ben mantenuti, ma sono significativamente meno efficienti dal punto di vista energetico e affidabili rispetto a una moderna unità a 3 stadi quando ben applicati. Il Kobelco sembra funzionare molto bene ed è un'unità eccellente e sembra anche essere ben mantenuto.
Diagramma del sistema ad aria compressa corrente
Con il passare del tempo nella maggior parte degli impianti, i sistemi di aria compressa possono diventare un miscuglio di diversi modelli e marche di compressori d'aria, essiccatori, filtri e serbatoi di ricezione. I compressori d'aria a noleggio possono essere inclusi nel mix per aiutare con picchi di domanda. I sistemi di tubazioni possono diventare un mix sconcertante di dimensioni e materiali (e perdite). Consigliamo vivamente una sorta di strumento di visualizzazione da un semplice diagramma a blocchi a una rappresentazione grafica più piacevole del lato dell'offerta del sistema.
Analisi di affidabilità individuale di ciascun compressore d'aria
I compressori d'aria sono macchine durevoli e di lunga durata che sopravvivranno alla maggior parte dei dipendenti quando vengono adeguatamente mantenute. Una buona valutazione del sistema funzionerà con la manutenzione e rivedrà i registri di servizio dei compressori d'aria. In questo caso, i compressori d'aria funzionavano da oltre 15 anni. Di seguito è riportato un esempio di alcune delle osservazioni fatte. Forniamo al cliente un esame della tensione, degli amplificatori, del fattore di potenza del motore e del consumo di kW di ciascun compressore d'aria - durante ciascuno dei tre turni di produzione.
Esempio: il sistema ad aria compressa di oggi è costituito da due modelli Ingersoll-Rand Centac modello C10M2, un modello Kobelco KNW2, classe 200 CV, compressore rotativo a vite senza lubrificante e un compressore a vite rotativo senza lubrificante Atlas Copco modello ZR200 che è fuori servizio e non parte dell'attuale sistema di gestione dell'aria.
I compressori Centers Ingersoll-Rand in passato presentavano alcuni problemi con motori e schede di controllo della madre oltre ad altri componenti. La West Ingersoll-Rand Centac ha un motore da 350 CV e la East Ingersoll-Rand Centac ha un motore da 400 CV. I motori furono revisionati rispettivamente nel 1994 e nel 1995. Queste unità sono state valutate per 1.037 cfm e nuove, dotate di ingresso a farfalla con by-pass e doppio controllo automatico, che consentirà all'unità di scaricare completamente e girare al minimo. Le attuali tubazioni e l'effettiva conservazione non consentiranno al doppio controllo di funzionare. Entrambi i compressori fanno funzionare il carico d'aria di base.
Il personale dell'impianto ritiene che quando le unità Centac furono revisionate nel 1994/1995, le ruote furono sostituite con ruote nominali da 1.500 cfm. I compressori erogano circa 1.320 scfm ciascuno e assorbono 270 kW medi a pieno carico. Il compressore orientale assorbiva 242 kW medi. Le unità hanno un turndown del 20-25%. I flussi totali di aria vengono misurati con un misuratore di portata a massa termica a filo riscaldato Sierra. I dati sono in tempo reale e tendono con un punto ogni 10 secondi. I flussi riflettono i dati osservati per diversi giorni e più volte per turno.
Le unità avevano le ruote e i diffusori puliti e ripristinati, ma nessuna modifica nel 2004 o 2010 secondo i registri di servizio di Air Relief. L'unità est nel 2004 e l'ovest nel 2010 l'aria di scarico è stata diretta verso l'ingresso del compressore che, a seconda delle condizioni, può causare un deterioramento prematuro della parte interna. Le unità funzionano ancora con questa tubazione. Se le unità funzioneranno in modo significativo in futuro, questo dovrebbe essere verificato con l'OEM.
Durante la visita del sito di audit di agosto 2011 sono state prese le seguenti letture dei dati elettrici. Entrambe le unità funzionavano a 101-102 psig e avevano l'IBV al 100% aperto e il BOV al 100% chiuso.
Essiccatore ad aria compressa Usa profilo e osservazioni
La qualità dell'aria compressa (in termini di rimozione di umidità, olio e particolato) è fondamentale per l'affidabilità delle apparecchiature di produzione. Essiccatori ad aria compressa, filtri, scarichi sono sempre una parte importante della valutazione del sistema. Funzionano correttamente, le tecnologie sono obsolete? Nel caso seguente, si consiglia di sostituire l'essiccatore con un essiccatore a calore di compressione molto più efficiente dal punto di vista energetico.
Esempio: l'essiccatore attuale dell'impianto è un essiccatore di spurgo soffiante Pioneer da 4.000 scfm con soffiante di azionamento del motore da 17 kW e riscaldatore da 120 kW. L'essiccatore è dotato di un dispositivo di controllo della domanda del punto di rugiada per chiudere l'aria del ventilatore durante il ciclo di raffreddamento per evitare picchi del punto di rugiada in pressione e urti termici.
Al momento della nostra visita nel 2002 e anche nel 2011 (agosto) il controllo della domanda del punto di rugiada era spento e il punto di rugiada in pressione era -40 ° F o meglio secondo il contatore centrale. Questo è un po 'sospetto.
Dati operativi 16 agosto 2011- 8:30 - 10:30. L'essiccatore stava eseguendo la modalità priva di calore predefinita (aria di purga 300 scfm) da lunedì alle 14:50 di mercoledì 17 agosto 2011.
Allarme scheda di controllo attivo
Essiccazione e riscaldamento della torre sinistra / 78 ° F / 95 psig
Torre destra rigenerante 75 ° F / 10-12 psig
Soffiatore spento
Riscaldatore spento
L'impostazione predefinita dell'unità è Heatless 300-scfm
Spurgo dell'aria compressa continuamente (ha la stessa torre per oltre 48 ore)
Attualmente l'impianto sta eseguendo un essiccatore disseccante Pioneer da 4.000 scfm massimo nominale con spurgo soffiante con una caduta di 5 psig. Questo essiccatore funziona bene; tuttavia, questa unità ha il controllo della domanda del punto di rugiada che potrebbe risparmiare circa $ 20.000-22.000 all'anno se attivata e funzionante. Il controller della domanda del punto di rugiada non è attivato. Anche la marmitta di scarico deve essere sostituita.
L'impianto potrebbe anche prendere in considerazione la possibilità di sostituire i filtri standard con filtri ad alte prestazioni, a letto profondo e sfusi per estendere e ridurre la caduta di pressione.
Questo è un essiccatore relativamente vecchio con valvole obsolete (valvole di commutazione che perdono e continueranno a farlo se non revisionate). A questo punto, l'essiccatore funziona continuamente in modalità senza calore con il ventilatore spento e i riscaldatori spenti probabilmente usando 300 scfm di aria compressa secondo il personale dell'impianto. La pressione di spurgo riadattata è stata misurata come performante sui sistemi di dati dell'impianto a –40 ° F o superiore. Alle 14:50 del 17 agosto 2011, l'essiccatore è stato ripristinato al normale funzionamento e anche lo spurgo è stato spento. Il compressore Kobelco è passato dal carico dell'85% (ciclo a tempo - 471 scfm) al carico del 40% (ciclo a tempo - 221 scfm). Questa situazione porterebbe il tasso di spurgo ad almeno 250 scfm. Considerando la dinamica del sistema ad aria, concordiamo il numero di impianti di 300 scfm come volume di spurgo.
Conclusione
Speriamo che queste tabelle e questi dati possano fornire agli utenti finali un'idea delle informazioni che dovrebbero sapere sui loro attuali compressori e essiccatori d'aria. Idealmente possederanno un sistema di gestione dell'aria compressa in grado di fornire questi dati in tempo reale. In caso contrario e impegnano i servizi di un'azienda per condurre una valutazione del sistema di aria compressa dal lato dell'offerta, questa è una parte delle informazioni che dovrebbero ricevere - prima di iniziare le conversazioni su come migliorare il sistema.
---- http: //www.hqcompressor.com
