تحليل ضواغط الهواء الحالية والمجففات في تقييم النظام
يجب أن يوفر التقييم الكامل لنظام الهواء المضغوط معلومات مفصلة عن جانبي العرض والطلب في النظام. يشير جانب العرض إلى المعدات التي توفر الهواء المضغوط - ضاغط الهواء ، والمجففات ، والمرشحات ، وخزانات المواسير والتخزين. الغرض من هذه المقالة هو توضيح المعلومات التي نعتقد أن المصنع يجب أن يتلقاها من تقييم نظام جانب العرض والأهم من ذلك - ما هي المعلومات التي يجب أن يعرفها المصنع دائمًا عن نظام الهواء المضغوط الخاص به. لتوضيح ذلك ، وبسبب قيود مساحة المقالة ، سنقدم أمثلة على المعلومات التي نعتقد أن المستخدمين النهائيين يجب أن يتلقوها على ضاغط الهواء ومجففات الهواء. لتقديم أمثلة ، سوف نستخدم التعليقات والجداول التي أنشأناها ، منذ بضع سنوات ، خلال تقييم نظام الهواء المضغوط في مصنع للكيماويات في الغرب الأوسط.
المتوسطات مؤشر الأداء الرئيسية
نوصي بجمع متوسطات جميع مؤشرات الأداء الرئيسية معًا في جدول واحد - وتتبعها. وتشمل هذه تدفق النظام (scfm) ، ضغط تصريف ضاغط الهواء (psig) ، ضغط النظام (psig) ، مدخلات الطاقة الكهربائية (kW) ، ساعات تشغيل نظام الهواء (hrs) ، الطاقة المحددة (scfm لكل كيلوواط) ، التكلفة الكهربائية لكل سنة للهواء المضغوط بالدولار لكل وحدة تدفق (دولار لكل متر مكعب في السنة) ، وأخيراً التكلفة الكهربائية السنوية للهواء المضغوط (دولار في السنة).
ضاغط الهواء استخدام الملف والملاحظات
يجب أن يوفر تقييم النظام معلومات مفصلة عن ملف تعريف استخدام ضاغط الهواء. بهذه الطريقة ، يمكن للمرء تقييم ما إذا كانت ضواغط الهواء تعمل مع بعضها أو ضدها. يمكن للمرء أيضًا تقييم ما إذا كانت ضواغط الهواء تعمل ضمن "النقاط الحلوة" - وهي نسب الحمل حيث تعمل بكفاءة وموثوقية. خلال كم عدد النوبات التي تعمل فيها ضواغط الهواء؟ ما هي القدرة على تقدير استهلاك kW الكامل وتدفق الهواء (scfm) لكل ضاغط هواء؟ قارن الطلب الفعلي بالكيلو وات وتدفق الهواء كنسبة مئوية من الحمولة الكاملة. في هذه الحالة ، كان لدينا اثنين من المجالات المادية لتحليلها ؛ المصنع الرئيسي و "بناء ZR3B2".
مثال: يعمل النظام حاليًا مع تحميل وحدتي Centac بنسبة 100٪ من التحميل الأساسي معظم الوقت مع تشغيل Kobelco في وضع القطع. يبدو أن جهاز التحكم "Case AirLogix" يعمل بشكل جيد. تتميز الوحدات ذات المرحلتين Centac ذات مرحلتين بقدرة محدودة جدًا على خفض نسبة التشغيل (20٪ +) كما أنها غير فعالة نسبيًا مقارنة بالوحدات الحديثة اليوم.
لا يسبب حجم الأنابيب وسرعة الهواء في الأنابيب مشاكل في القدرة على التحكم في الوحدات للسماح لنظام تزويد الهواء بمطابقة تدفق الهواء في الطلب. تعمل التغييرات الجديدة التي تطرأ على الرؤوس والأنابيب ، كما هو موضح في تقرير Air Power USA لعام 2002 ، بشكل جيد ويمكن لوحدتي Centac "التحميل" بالكامل دون أي قيود.
Kobelco عبارة عن أداة تحميل / بدون تحميل أو تحكم مباشر / متصل ، وهو إما حمولة كاملة أو بدون حمولة. من الصعب حاليًا إعداده في نفس النظام باستخدام أجهزة الطرد المركزي للمصنع لأن أدوات التحكم في التحميل / عدم التحميل تحتاج إلى نطاق تحكم تشغيل حتى يعمل. تستخدم وحدات Centac نقطة ضبط ونطاق خنق. هذا يعني أن آلة التحميل / عدم التحميل سوف تتراجع عن وحدات Centac ما لم تكن نقطة الضبط أقل من نطاق التشغيل. تم تثبيت منظم في الخط القادم من جهاز الاستقبال Kobelco لتصحيح هذا الموقف. ومع ذلك ، خلال زيارة الموقع ، لاحظنا أنه مع قيام Kobelco بنقل نطاق التشغيل (100-107 رطل / بوصة مربعة) ، ارتفع ضغط النظام بشكل مشابه ، بما في ذلك ضغط التصريف في وحدات Centac. وبالتالي ، لا تزال أجهزة الطرد المركزي تتراجع عن بعضها ، على الرغم من أن وحدات التحكم تظهر التدفق الكامل. سوف ينخفض تدفق الطرد المركزي دائمًا إلى حد ما وفقًا لملف تعريف الأداء حيث يرى ارتفاع ضغط التصريف.
يتم صيانة هذين الطرد المركزي ثنائي المراحل بشكل جيد ، لكنهما أقل كفاءة في استهلاك الطاقة وموثوقية من وحدة ثلاثية المراحل عند تطبيقها جيدًا. يبدو أن كوبيلكو تعمل بشكل جيد للغاية وهي وحدة ممتازة ويبدو أنها في حالة جيدة.
رسم بياني لنظام الهواء المضغوط الحالي
مع مرور الوقت في معظم المصانع ، يمكن أن تصبح أنظمة الهواء المضغوط مجموعة من النماذج والعلامات التجارية المختلفة لضاغطات الهواء والمجففات والفلاتر وخزانات الاستقبال. يمكن تضمين ضواغط الهواء المستأجرة في المزيج للمساعدة في زيادة الطلب. يمكن أن تصبح أنظمة الأنابيب مزيجًا مذهلاً من الأحجام والمواد (والتسربات). نقترح بشدة نوعًا من أداة التصور بدءًا من مخطط كتلة بسيط إلى تمثيل رسومي أجمل من جانب العرض للنظام.
تحليل الموثوقية الفردية لكل ضاغط الهواء
ضواغط الهواء هي آلات متينة وطويلة الأمد والتي ستفوق معظم الموظفين عند صيانتها بشكل صحيح. سيعمل التقييم الجيد للنظام مع صيانة ومراجعة سجلات خدمة ضواغط الهواء. في هذه الحالة ، كانت جميع ضواغط الهواء تعمل لمدة تزيد عن 15 عامًا. فيما يلي مثال لبعض الملاحظات التي تم إجراؤها. نحن نوفر للعميل فحص الجهد ، الأمبير ، معامل القدرة الحركية واستهلاك كيلوواط لكل ضاغط هواء - خلال كل واحدة من عمليات الإنتاج الثلاثة.
على سبيل المثال: يتكون نظام الهواء المضغوط اليوم من طرازين من طراز C10M2 من نوع Ingersoll-Rand Centac ، ونموذج Kobelco KNW2 ، فئة 200 حصان ، ضاغط لولبي دوار خالٍ من مواد التشحيم ، وضاغط لولبي دوّار واحد خالٍ من مواد التشحيم من Atlas Copco طراز ZR200 الخدمة وليس جزءا من نظام الهواء التشغيل الحالي.
واجهت ضواغط Ingersoll-Rand Centac بعض المشاكل في الماضي مع المحركات ولوحات التحكم الأم بالإضافة إلى المكونات الأخرى. يمتلك West Ingersoll-Rand Centac محركًا بقوة 350 حصانًا ، بينما يمتلك East Ingersoll-Rand Centac محركًا بقوة 400 حصان. تم إصلاح المحركات في عامي 1994 و 1995 على التوالي. تم تصنيف هذه الوحدات على 1،037 مترًا مربعًا وجديدة ، وهي مزودة بمدخل مخمد مع تحكم جانبي ، وتحكم تلقائي مزدوج ، مما سيتيح للوحدة التفريغ والتوقف التام عن العمل. لن تسمح الأنابيب الحالية والتخزين الفعال بالتحكم المزدوج في العمل. كلا الضواغط تعملان على حمل الهواء الأساسي.
يعتقد العاملون في المصنع أنه عندما تم إصلاح وحدات Centac في عام 1994/1995 ، تم استبدال العجلات بعجلات مقاسة بـ 1500 قدم مكعب. توفر الضواغط حوالي 1،320 مترًا مربعًا لكل منها وتعادل 270 كيلووات في المتوسط عند تشغيل الحمولة الكاملة. وكان ضاغط الشرق رسم 242 متوسط كيلوواط. الوحدات لديها 20-25 ٪ الهبوط. يتم قياس إجمالي تدفقات الهواء باستخدام مقياس التدفق الحراري بالكتلة الحرارية من سلك سييرا. البيانات في الوقت الحقيقي وتتجه بنقطة واحدة كل 10 ثوانٍ. تعكس التدفقات البيانات التي تم رصدها على مدار عدة أيام وعدة مرات لكل نوبة.
كانت الوحدات قد تم تنظيفها وإعادة ضبطها على العجلات ، ولكن لم يتم تعديلها في 2004 أو 2010 وفقًا لسجلات خدمة Air Relief. الوحدة الشرقية في عام 2004 والغرب في عام 2010 تم توجيه ضربة التفجير إلى مدخل الضاغط الذي يمكن أن يؤدي إلى تدهور الأجزاء الداخلية المبكرة حسب الظروف. الوحدات لا تزال تعمل مع هذا الأنابيب. إذا كانت الوحدات ستعمل بشكل كبير في المستقبل ، فيجب التحقق من ذلك مع الشركة المصنعة للمعدات الأصلية.
خلال زيارة موقع تدقيق أغسطس 2011 ، تم أخذ قراءات البيانات الكهربائية التالية. كلتا الوحدتين كانتا تعملان على 101-102 رطل لكل بوصة مربعة وكان IBV 100٪ مفتوحًا وأغلق BOV 100٪.
مجفف الهواء المضغوط استخدام الملف الشخصي والملاحظات
تعد جودة الهواء المضغوط (من حيث الرطوبة والزيوت وإزالة الجسيمات) ضرورية لموثوقية معدات الإنتاج. تعد مجففات الهواء المضغوطة والمرشحات والمصارف دائمًا جزءًا مهمًا من تقييم النظام. هل تعمل بشكل صحيح ، هل التقنيات قديمة؟ في الحالة أدناه ، نوصي باستبدال المجفف بمجفف حرارة مضغوط أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
على سبيل المثال: مجفف المجفف الحالي للمصنع عبارة عن مجفف تطهير Pioneer منفاخ تبلغ مساحته 4000 قدم مربع مع منفاخ يعمل بمحرك بقوة 17 كيلووات ومسخن بقوة 120 كيلووات. تم تجهيز المجفف بوحدة تحكم في طلب نقطة الندى لإغلاق هواء المنفاخ أثناء دورة التبريد لتجنب ارتفاع نقطة ضغط الندى والصدمات الحرارية.
في وقت زيارتنا في عام 2002 وكذلك 2011 (أغسطس) ، تم إيقاف التحكم في الطلب على نقطة الندى ونقطة ضغط الندى كانت -40 درجة فهرنهايت أو أفضل حسب المقياس المركزي. هذا مشتبه به إلى حد ما.
بيانات التشغيل 16 أغسطس 2011 - 8:30 ص - 10:30 ص. كان المجفف يعمل بنظام تسخين افتراضي (300 تطهير في الهواء من الهواء) من الاثنين إلى 2:50 مساء الأربعاء ، 17 أغسطس 2011.
لوحة التحكم إنذار على
برج تجفيف وتسخين برج / 78 فهرنهايت / 95 رطل / بوصة مربعة
برج اليمين تجديد 75 درجة فهرنهايت / 10-12 رطل لكل بوصة مربعة
منفاخ قبالة
سخان قبالة
الإعدادات الافتراضية للوحدة تسخين 300 متر مربع
تطهير الهواء المضغوط باستمرار (لديه نفس البرج لأكثر من 48 ساعة)
يعمل المصنع حاليًا على تشغيل Pioneer 4،000 scfm كحد أقصى ، ومجفف هواء مطهر مجفف مع قطرة تبلغ 5 رطل لكل بوصة مربعة. هذا المجفف يعمل بشكل جيد. ومع ذلك ، فإن هذه الوحدة لديها التحكم في الطلب على نقطة الندى والتي يمكن أن توفر ما يقدر بنحو 20،000-22000 دولار في السنة إذا تم تفعيلها والعمل. لم يتم تنشيط وحدة التحكم في طلب نقطة الندى. كاتم الصوت العادم يحتاج أيضا إلى استبدال.
قد يرغب المصنع أيضًا في التفكير في استبدال المرشحات القياسية بأداء عالي ، وفلاتر عميقة ، معبأة فضفاضة لتمديد وتقليل انخفاض الضغط.
هذا مجفف قديم نسبيًا وصمام قديم (تبديل الصمامات التي تتسرب وستستمر في القيام بذلك ما لم يتم إصلاحه). في هذا الوقت ، يتم تشغيل المجفف بشكل مستمر في وضع عدم التسخين مع إيقاف منفاخ الهواء ومن المحتمل أن تستخدم السخانات قبالة 300 متر مربع من الهواء المضغوط وفقًا للعاملين في المصنع. تم قياس ضغط التطهير المعدل بعد إجراء الأداء على أنظمة بيانات المصنع إلى -40 درجة فهرنهايت أو أفضل. في الساعة 2:50 من مساء 17 أغسطس 2011 ، تمت إعادة تعيين المجفف إلى التشغيل العادي وإيقاف عملية التطهير أيضًا. انتقل الضاغط Kobelco من 85٪ من الحمل (دورة زمنية - 471 متر مربع) إلى 40٪ من الحمل (دورة توقيت - 221 قدم مربع). هذا الموقف من شأنه أن يضع معدل التطهير بحد أدنى من 250 قدم مربع. بالنظر إلى ديناميات نظام الهواء ، فإننا نتفق على عدد المصنع البالغ 300 متر مربع في حجم وحدة التطهير.
خاتمة
نأمل أن توفر هذه الجداول والأرقام للمستخدمين النهائيين شعورًا بالمعلومات التي يجب أن يعرفوها عن ضواغط الهواء ومجففات الهواء الحالية. من الناحية المثالية ، سوف يمتلكون نظامًا لإدارة الهواء المضغوط قادرًا على تزويدهم بهذه البيانات في الوقت الفعلي. إذا لم يكن الأمر كذلك ، ويشاركون في خدمات إحدى الشركات لإجراء تقييم لنظام الهواء المضغوط من جانب العرض ، فهذا جزء من المعلومات التي يجب أن يتلقوها - قبل بدء المحادثات حول كيفية تحسين النظام.
---- HTTP: //www.hqcompressor.com
