KIỂM TRA KHÍ NÉN TOÀN DIỆN: QUY TRÌNH 5 BƯỚC

 

KIỂM TRA KHÍ NÉN TOÀN DIỆN: QUY TRÌNH 5 BƯỚC

Bước 1: Tiến hành Khảo sát Địa điểm

Điều quan trọng là phải liệt kê và hiểu tất cả các thiết bị trong hệ thống khí nén trước khi lắp đặt bất kỳ thiết bị đo lường nào để các thiết bị được đặt đúng cách

*Lưu ý: điều kiện môi trường, bố trí vật lý, chi tiết về tất cả các bộ phận của hệ thống không khí bao gồm xử lý không khí sạch, đường ống, lưu trữ và điều khiển.

Bước 2: Đo và Định lượng kW / 100 cfm

Đối với nhiều hệ thống - phải đo công suất, lưu lượng và áp suất 

trong khoảng thời gian 10 ngày để có được ảnh chụp nhanh hệ thống 

chính xác (các điểm dữ liệu khác như điểm sương áp suất [để xác định

 chất lượng không khí], độ chân không và nhiệt độ phải được đo 

dựa trên yêu cầu hệ thống.

Khoảng thời gian đo lường nên bao gồm thời gian đêm, cuối tuần hoặc

 thời gian ngừng hoạt động khác để xác định các nhu cầu phi 

sản xuất. 

Công suất máy nén khí kilowatt mét để theo dõi cường độ dòng điện,

 điện áp và hệ số công suất. Bộ ghi dữ liệu nên ghi lại các điểm dữ liệu

 trên mỗi máy nén khí cứ sau 0,5 giây và tính trung bình dữ liệu trong khoảng thời gian ghi đặt trước, chẳng hạn như độ phân giải 20 giây.

Các hệ thống được đề xuất có KPI dưới 21 kW / 100 cfm.

Trường hợp: Lưu lượng trên Máy nén số 2 được đo bằng cách lắp đặt bộ chuyển đổi chân không ở đầu vào của máy nén khí. Không thể lắp đặt bộ chuyển đổi chân không trên Máy nén số 1, do đó, đồng hồ đo lưu lượng đã được lắp đặt ở đầu xả của hệ thống này trước đường ống phân phối. Cảm biến áp suất cũng được lắp đặt trong cả hai phòng máy nén.

KPI công suất riêng đo được (kW / 100 cfm) của hệ thống hiện tại được đo ở mức gần 32 kW / 100 cfm. Dựa trên điều này, có lý do để nghi ngờ tiềm năng tiết kiệm chi phí năng lượng đáng kể.

Bước 3: Hiểu Động lực của Hệ thống

Thông tin hệ thống được thu thập phải được phân tích kỹ lưỡng và các lĩnh vực cải tiến cần được xác định. Nhiều kịch bản nên được xem xét để giảm mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống khí nén, bao gồm phân tích những người sử dụng khí nén chính trong cơ sở để xác định xem khí nén có phải là lựa chọn hiệu quả nhất cho từng ứng dụng hay không.

Trường hợp: Nguồn cung cấp khí nén trung bình là 240 cfm tại điểm đặt áp suất yêu cầu của nhà máy là 95 psig. Phạm vi cung cấp khí nén đo được là từ 200 đến 300 cfm.

Thông thường, cả Máy nén #1 và #2 đều được tải để duy trì áp suất của nhà máy. Nguồn cung cấp máy nén có sẵn vượt quá đáng kể

nhu cầu khí nén. Dựa trên các cấu hình lưu lượng đo được trong thời gian thử nghiệm, Máy nén #1 có khả năng đáp ứng mức trung bình

không có sự hỗ trợ từ Máy nén #2, nhưng không có khả năng đáp ứng nhu cầu cao điểm. Như thể hiện trong Hình 1, hai đơn vị được chạy trong điều khiển điều chế, mở hoặc đóng một phần các van đầu vào của máy nén -- tạo chân không ở các đầu vào để khớp cung với cầu. Do áp suất âm tại các van đầu vào, tỷ số nén được tăng lên làm tăng lượng điện năng cần thiết trên mỗi foot khối không khí để đáp ứng áp suất điểm đã đặt. Mặc dù hai máy nén đang duy trì áp suất vận hành ổn định, nhưng chúng yêu cầu mức tiêu thụ điện năng cực cao khi tải một phần, do đó tạo ra KPI Công suất riêng rất kém hiệu quả là 35 kW/ 100 cfm.

Khi Máy nén số 1 bị dừng thủ công hoặc khi thiết bị gặp sự cố, áp suất trong cơ sở giảm xuống dưới mức yêu cầu tối thiểu là 95 psig. Trong thời gian này, đồng hồ đo lưu lượng tại Máy nén số 1 đọc trung bình là 50 cfm. Điều này cho thấy rằng một phần đáng kể của nhu cầu không khí là rò rỉ không khí. Hình 2 nêu bật một ngày như vậy. Đồ họa này cũng cho thấy mức giảm áp suất đáng kể giữa hai phòng máy nén khi Máy nén #1 ngoại tuyến, trong khoảng từ 10 psi đến 15 psi. Điều này cho thấy mạng lưới đường ống (1,25, 1,5 và 2 inch) không đủ kích thước.

Thiết bị xử lý không khí hoạt động tốt và không có vấn đề gì được ghi nhận. Thiết bị có kích thước phù hợp với điều kiện môi trường xấu nhất, đây là một thông lệ tốt.

Hình 1: Máy nén #1 và #2 Chạy trong Điều khiển Điều chế

hình 1

Bước 4: Thực hiện Khuyến nghị để Cải thiện kW/100 cfm

Bảng điều khiển

Nếu không có sự kiểm soát hệ thống phù hợp, mức tiêu thụ năng lượng tổng thể của hệ thống có thể không giảm đáng kể.

Nhiều đánh giá hệ thống tập trung vào việc giảm mức tiêu thụ khí nén bằng cách khắc phục rò rỉ khí nén hoặc thông qua việc loại bỏ “việc sử dụng không phù hợp” khí nén. Ví dụ, sử dụng vòi phun khí kỹ thuật để thay thế ống đục lỗ cho các ứng dụng xả khí sẽ làm giảm nhu cầu khí nén. Tuy nhiên, tiết kiệm năng lượng thực sự sẽ CHỈ được thực hiện nếu các điều khiển trên máy nén khí có thể tận dụng những lợi ích này và khi thích hợp, điều này bao gồm việc sử dụng đúng ổ đĩa biến tần (VFD). Các chi phí liên quan đến việc điều chỉnh các điều khiển máy nén hầu như không bao giờ được đưa vào tính toán ROI. Nhiều máy nén khí điều biến sẽ tiếp tục tiêu thụ cùng một lượng điện năng (kW) trong phạm vi lưu lượng khí nén rộng (cfm). Người dùng không thể giả định mối quan hệ tuyến tính giữa việc sử dụng khí nén và mức tiêu thụ điện năng.

 

Trường hợp: Các khuyến nghị sau đây đã được chấp nhận và thực hiện:

 

Đã lắp đặt máy nén khí trục vít quay VFD, làm mát bằng không khí, công suất 55 kW có thể xử lý toàn bộ lượng không khí.

Đã loại bỏ Máy nén #3, nhưng giữ lại Máy nén #1 và #2 để dự phòng.

Cấu hình lại đường ống trong cơ sở để loại bỏ tổn thất áp suất và rò rỉ không khí.

Tăng dung lượng lưu trữ với bình khô 1040 gallon.

Kaeser 6

 

 

Việc lắp đặt một VFD 55 kW sẽ tiết kiệm được ước tính 13,54 kW trên 100 cfm.

Hình 2: Máy nén #1 Ngoại tuyến

Đường ống là một thành phần quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống. Việc tạo ra một vòng khép kín cho phép tạo ra áp suất hệ thống phù hợp ở hạ lưu, nhưng yêu cầu máy nén ít hoạt động hơn. Với thiết bị 55 kW có khả năng cung cấp 389 cfm ở 100 psig và được định cỡ để hoạt động trong phạm vi hiệu quả nhất trong khoảng 40-85% tải, KPI công suất cụ thể mới được ước tính là 18,6 kW / 100 cfm. KPI này sẽ đáp ứng khuyến nghị là dưới 21 kW / 100 cfm và thể hiện sự cải thiện đáng kể so với KPI công suất cụ thể của các hệ thống hiện có là 32,14 kW/100 cfm.

 

Bước 5: Xác minh Hiệu suất kW/100 cfm

Thực hiện xác minh tính tối ưu hóa của tiện ích.

Đánh giá bổ sung sẽ xác minh các phát hiện kiểm toán khí nén, cũng như hỗ trợ xác định các lĩnh vực cải tiến bổ sung. Một số bộ điều khiển hệ thống thực sự theo dõi và lưu trữ dữ liệu tiêu thụ năng lượng liên tục, vì vậy, đối với nhiều người, đánh giá với bộ điều khiển hệ thống chính cung cấp đủ thông tin để đánh giá nội bộ và có thể được sử dụng để xác minh các chỉ số cải tiến.

Trường hợp: Một cuộc kiểm toán khí nén tiếp theo đã được thực hiện cho nhà sản xuất này. Kết quả xác minh cho thấy mặc dù nhu cầu không khí tổng thể trong nhà máy đã tăng lên (từ 244 lên 289 cfm), nhưng hiệu suất 55 kW VFD vẫn nằm trong vùng mục tiêu là 18,6 kW /100 cfm KPI. Áp suất vận hành trung bình cũng đã giảm 3 psig. Việc loại bỏ yêu cầu làm mát bằng nước mang lại khoản tiết kiệm tiềm năng cộng thêm là $1.208 mỗi năm (dựa trên chi phí $0,20 cho mỗi 1.000 gallon nước làm mát). Mức tiết kiệm năng lượng hàng năm đã được xác minh là $19.165 mỗi năm – giảm đáng kể 42% chi phí năng lượng và cao hơn một chút so với ước tính.

Phần kết luận

Điều quan trọng là tập trung vào việc cải thiện KPI cụ thể là

 kW/100 cfm. Người sử dụng khí nén có thể đảm bảo lợi tức

 đầu tư (dựa trên tiết kiệm năng lượng) khi kiểm tra hệ thống không khí

 bằng cách làm việc với các công ty đo ít nhất công suất, lưu lượng 

và áp suất trong một khoảng thời gian đủ dài để có được ảnh chụp nhanh 

hệ thống chính xác, thường là 10 ngày. 

Hơn nữa, dữ liệu thu được từ cuộc kiểm toán phải được phân tích kỹ lưỡng 

và các khuyến nghị nên được đưa ra dựa trên các ước tính thận trọng 

về mức giảm điện năng.

 xem video huong dan