【壓縮機網(wǎng)】對于工廠和設(shè)施而言,壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換能源的重要來源,與電力等其它資源相比,壓縮機的使用更簡單,因而在當今的工廠中隨處可見。
然而,許多壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)都受到磨損和維護不當?shù)葐栴}的影響,這會造成很大的浪費,比如無法杜絕的泄漏。這些泄漏可能很隱蔽,在機器后面、連接點處、高架固定管道或者破裂的管道或磨損的軟管處都可能發(fā)生泄漏。隨著時間推移,浪費會迅速增加,甚至可能會導致停機。
壓縮空氣主要的泄漏位置包括:連接器、軟管、螺紋管接頭、快速斷開接頭、FRL(過濾器、調(diào)節(jié)器、潤滑器組合)、冷凝水收集器、閥門、法蘭、密封件、氣動固定槽等。
浪費空氣的成本高昂
根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù),壓縮空氣管路上一個1/8英寸(3毫米)的漏洞每年可造成多達2500美元(約17500元人民幣)的額外成本。美國能源部估計,一家維護不力的普通工廠可能會因泄漏而浪費其壓縮空氣總產(chǎn)能的20%。新西蘭政府在其“目標可持續(xù)性”項目中估計,系統(tǒng)泄漏可能占到壓縮空氣系統(tǒng)能力的30%到50%??焖贆z測壓縮空氣、氣體和真空泄漏直接有利于發(fā)現(xiàn)隱藏的利潤。另外,空氣泄漏還會導致產(chǎn)生資本費用、返工、停機或質(zhì)量問題,并增加維護成本。
為了彌補由于泄漏而造成的壓力損失,用戶通常會通過購買規(guī)格超過需要的壓縮機來進行過度補償,這需要投入不菲的資金,并會導致能源成本升高。系統(tǒng)泄漏還會造成系統(tǒng)壓力過低,進而導致依靠壓縮空氣運行的設(shè)備發(fā)生故障。這可能引起生產(chǎn)延遲、計劃外停機、質(zhì)量問題、使用壽命縮短以及壓縮機的不必要循環(huán)的維護成本。
例如,一家美國制造商的維護經(jīng)理說,如果他們的一個氣動扭力工具遇到壓力不足的問題,則可能會導致產(chǎn)品缺陷。“扭矩不當?shù)脑O(shè)備,無論是扭矩不足還是扭矩過大,都可能會導致產(chǎn)品召回。這也會導致需要將更多的工時投入到應(yīng)該是一個非常標準的流程的地方,”他說道,“這是利潤損失和設(shè)備損失的一筆錢。在最壞的情況下,我們還會遇到由于無法交貨而造成的損失?!?/p>
公用設(shè)施、行業(yè)和政府都認為壓縮空氣系統(tǒng)有潛力實現(xiàn)成本節(jié)省,這一點毫不奇怪。泄漏會導致浪費,修復這些泄漏可以讓運營商節(jié)約成本,并能防止公用設(shè)施不得不使用容量超過需要的系統(tǒng)。
查找和修復泄漏并非易事
許多工廠和設(shè)施都沒有泄漏檢測計劃,這讓查找和修復泄漏并不容易。量化浪費量并確定成本需要由能源專家或顧問來實施,他們使用能源分析儀和記錄儀來審計用戶的空氣系統(tǒng)。通過系統(tǒng)性地計算消除泄漏所能實現(xiàn)的年度成本節(jié)省數(shù),他們可以制定一個強有力的商業(yè)計劃,以執(zhí)行此類項目。
壓縮空氣系統(tǒng)的能源審計通常需要聯(lián)手行業(yè)、政府和非政府組織進行。比如,美國的Compressed Air Challenge(CAC)是其中一種合作關(guān)系,這些類型團體自愿協(xié)作,其目標是提供產(chǎn)品中立信息和研究資料,以幫助行業(yè)在生產(chǎn)和使用壓縮空氣方面達到更高的可持續(xù)效率。
當前泄漏檢查效率低下
業(yè)界由來已久的一個通行做法是聽是否有嘶嘶聲(壓縮空氣泄露時的聲音)并在懷疑發(fā)生泄漏的區(qū)域噴上肥皂水。事實上,在許多環(huán)境中(壓縮機本身運行的聲音以及其它設(shè)備發(fā)出的聲響導致現(xiàn)場噪聲比較大)都聽不到嘶嘶聲,而且肥皂水會使現(xiàn)場變得臟亂,并有可能造成人員滑倒危險。
當前常見用于查找壓縮機泄漏的專業(yè)工具是一種超聲波聲音探測器,它是一款便攜式電子設(shè)備,可以識別與空氣泄漏相關(guān)聯(lián)的高頻聲音。典型的超聲波探測器可幫助發(fā)現(xiàn)泄漏,但使用起來非常耗時,在需要將更多時間花在維護其它關(guān)鍵機器上的情況下,維修人員通常只能在計劃內(nèi)停機期間使用它們。這些裝置還要求操作員靠近設(shè)備來查找泄漏,這使得難以在天花板或其它設(shè)備后面等難以觸及的區(qū)域使用。
使用肥皂水或超聲波探測器查找泄漏時,除了耗時之外,使用這些方法查找高處或設(shè)備下面的泄漏還可能存在安全問題,畢竟在設(shè)備周圍攀爬梯子或鉆到設(shè)備下方可能會帶來危險。
目前,業(yè)界推出的新型聲波工業(yè)成像儀可檢測的頻率范圍比傳統(tǒng)超聲波設(shè)備更廣,它最大的亮點是使空氣泄漏可視化掃描,類似于紅外熱像儀檢測熱點的方式。其具體包括一個由許多微型超靈敏麥克風組成的聲陣,可同時檢測聲波和超聲波,識別潛在泄漏位置的聲源,然后應(yīng)用專用算法,將聲音解析為泄漏。結(jié)果生成一幅圖像,這是一幅疊加在可見光圖像上的彩色地圖,可準確地顯示發(fā)生泄漏的位置,最終結(jié)果以靜態(tài)圖像或?qū)崟r視頻的形式顯示在屏幕上。它可以快速掃描較大的區(qū)域,與其它方法相比,這有助于明顯更快地找到泄漏位置,還能夠過濾強度和頻率范圍。
壓縮空氣浪費量計算
控制壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)泄漏的第一步是估計泄漏負載。有些泄漏(低于10%)是預(yù)期會出現(xiàn)的。任何超出此范圍的情況都被視為浪費。第一步是確定當前的泄漏負載,以便可以將其用作基準來比較改進效果。
評估泄漏負載的可靠方法基于控制系統(tǒng)。如果系統(tǒng)配有啟動/停止控件,只用在無需使用系統(tǒng)的時段啟動壓縮機——工作完畢或下班后。進而獲取壓縮機循環(huán)的幾個讀數(shù),以確定加載系統(tǒng)達到卸載狀態(tài)的平均時間。在無設(shè)備運行的情況下,系統(tǒng)卸載是由于泄漏引起的。
泄漏(%)=(T×100)÷(T+t),T=裝載時間(分鐘),t=卸載時間(分鐘)
要估計具有更復雜控制策略的系統(tǒng)中的泄漏負載,需要將壓力表置于容積的下游(V,以立方英尺為單位),包括所有輔助儲氣罐、主管和支管道。除了泄漏外,在無需使用系統(tǒng)的情況下,使系統(tǒng)達到正常工作壓力(P1,以psig為單位)。選擇第二個壓力(P2,約為P1值的一半)并測量系統(tǒng)壓力下降到P2所花的時間(T,以分鐘為單位)。
泄漏(自由空氣,單位為升/秒)=[(V×(P1–P2)÷(T×101325)]×1.25
1.25乘數(shù)可將泄漏校正至正常系統(tǒng)壓力,因而會考慮泄漏隨著系統(tǒng)壓力降低而減小的狀況。
有效修復和維修泄漏可使依賴空氣的企業(yè)顯著降低成本。空壓機用戶不僅能夠通過修復泄漏來節(jié)約能源使用,還可以提高生產(chǎn)水平和延長設(shè)備使用壽命。
【壓縮機網(wǎng)】對于工廠和設(shè)施而言,壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換能源的重要來源,與電力等其它資源相比,壓縮機的使用更簡單,因而在當今的工廠中隨處可見。
然而,許多壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)都受到磨損和維護不當?shù)葐栴}的影響,這會造成很大的浪費,比如無法杜絕的泄漏。這些泄漏可能很隱蔽,在機器后面、連接點處、高架固定管道或者破裂的管道或磨損的軟管處都可能發(fā)生泄漏。隨著時間推移,浪費會迅速增加,甚至可能會導致停機。
壓縮空氣主要的泄漏位置包括:連接器、軟管、螺紋管接頭、快速斷開接頭、FRL(過濾器、調(diào)節(jié)器、潤滑器組合)、冷凝水收集器、閥門、法蘭、密封件、氣動固定槽等。
浪費空氣的成本高昂
根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù),壓縮空氣管路上一個1/8英寸(3毫米)的漏洞每年可造成多達2500美元(約17500元人民幣)的額外成本。美國能源部估計,一家維護不力的普通工廠可能會因泄漏而浪費其壓縮空氣總產(chǎn)能的20%。新西蘭政府在其“目標可持續(xù)性”項目中估計,系統(tǒng)泄漏可能占到壓縮空氣系統(tǒng)能力的30%到50%??焖贆z測壓縮空氣、氣體和真空泄漏直接有利于發(fā)現(xiàn)隱藏的利潤。另外,空氣泄漏還會導致產(chǎn)生資本費用、返工、停機或質(zhì)量問題,并增加維護成本。
為了彌補由于泄漏而造成的壓力損失,用戶通常會通過購買規(guī)格超過需要的壓縮機來進行過度補償,這需要投入不菲的資金,并會導致能源成本升高。系統(tǒng)泄漏還會造成系統(tǒng)壓力過低,進而導致依靠壓縮空氣運行的設(shè)備發(fā)生故障。這可能引起生產(chǎn)延遲、計劃外停機、質(zhì)量問題、使用壽命縮短以及壓縮機的不必要循環(huán)的維護成本。
例如,一家美國制造商的維護經(jīng)理說,如果他們的一個氣動扭力工具遇到壓力不足的問題,則可能會導致產(chǎn)品缺陷。“扭矩不當?shù)脑O(shè)備,無論是扭矩不足還是扭矩過大,都可能會導致產(chǎn)品召回。這也會導致需要將更多的工時投入到應(yīng)該是一個非常標準的流程的地方,”他說道,“這是利潤損失和設(shè)備損失的一筆錢。在最壞的情況下,我們還會遇到由于無法交貨而造成的損失?!?/p>
公用設(shè)施、行業(yè)和政府都認為壓縮空氣系統(tǒng)有潛力實現(xiàn)成本節(jié)省,這一點毫不奇怪。泄漏會導致浪費,修復這些泄漏可以讓運營商節(jié)約成本,并能防止公用設(shè)施不得不使用容量超過需要的系統(tǒng)。
查找和修復泄漏并非易事
許多工廠和設(shè)施都沒有泄漏檢測計劃,這讓查找和修復泄漏并不容易。量化浪費量并確定成本需要由能源專家或顧問來實施,他們使用能源分析儀和記錄儀來審計用戶的空氣系統(tǒng)。通過系統(tǒng)性地計算消除泄漏所能實現(xiàn)的年度成本節(jié)省數(shù),他們可以制定一個強有力的商業(yè)計劃,以執(zhí)行此類項目。
壓縮空氣系統(tǒng)的能源審計通常需要聯(lián)手行業(yè)、政府和非政府組織進行。比如,美國的Compressed Air Challenge(CAC)是其中一種合作關(guān)系,這些類型團體自愿協(xié)作,其目標是提供產(chǎn)品中立信息和研究資料,以幫助行業(yè)在生產(chǎn)和使用壓縮空氣方面達到更高的可持續(xù)效率。
當前泄漏檢查效率低下
業(yè)界由來已久的一個通行做法是聽是否有嘶嘶聲(壓縮空氣泄露時的聲音)并在懷疑發(fā)生泄漏的區(qū)域噴上肥皂水。事實上,在許多環(huán)境中(壓縮機本身運行的聲音以及其它設(shè)備發(fā)出的聲響導致現(xiàn)場噪聲比較大)都聽不到嘶嘶聲,而且肥皂水會使現(xiàn)場變得臟亂,并有可能造成人員滑倒危險。
當前常見用于查找壓縮機泄漏的專業(yè)工具是一種超聲波聲音探測器,它是一款便攜式電子設(shè)備,可以識別與空氣泄漏相關(guān)聯(lián)的高頻聲音。典型的超聲波探測器可幫助發(fā)現(xiàn)泄漏,但使用起來非常耗時,在需要將更多時間花在維護其它關(guān)鍵機器上的情況下,維修人員通常只能在計劃內(nèi)停機期間使用它們。這些裝置還要求操作員靠近設(shè)備來查找泄漏,這使得難以在天花板或其它設(shè)備后面等難以觸及的區(qū)域使用。
使用肥皂水或超聲波探測器查找泄漏時,除了耗時之外,使用這些方法查找高處或設(shè)備下面的泄漏還可能存在安全問題,畢竟在設(shè)備周圍攀爬梯子或鉆到設(shè)備下方可能會帶來危險。
目前,業(yè)界推出的新型聲波工業(yè)成像儀可檢測的頻率范圍比傳統(tǒng)超聲波設(shè)備更廣,它最大的亮點是使空氣泄漏可視化掃描,類似于紅外熱像儀檢測熱點的方式。其具體包括一個由許多微型超靈敏麥克風組成的聲陣,可同時檢測聲波和超聲波,識別潛在泄漏位置的聲源,然后應(yīng)用專用算法,將聲音解析為泄漏。結(jié)果生成一幅圖像,這是一幅疊加在可見光圖像上的彩色地圖,可準確地顯示發(fā)生泄漏的位置,最終結(jié)果以靜態(tài)圖像或?qū)崟r視頻的形式顯示在屏幕上。它可以快速掃描較大的區(qū)域,與其它方法相比,這有助于明顯更快地找到泄漏位置,還能夠過濾強度和頻率范圍。
壓縮空氣浪費量計算
控制壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)泄漏的第一步是估計泄漏負載。有些泄漏(低于10%)是預(yù)期會出現(xiàn)的。任何超出此范圍的情況都被視為浪費。第一步是確定當前的泄漏負載,以便可以將其用作基準來比較改進效果。
評估泄漏負載的可靠方法基于控制系統(tǒng)。如果系統(tǒng)配有啟動/停止控件,只用在無需使用系統(tǒng)的時段啟動壓縮機——工作完畢或下班后。進而獲取壓縮機循環(huán)的幾個讀數(shù),以確定加載系統(tǒng)達到卸載狀態(tài)的平均時間。在無設(shè)備運行的情況下,系統(tǒng)卸載是由于泄漏引起的。
泄漏(%)=(T×100)÷(T+t),T=裝載時間(分鐘),t=卸載時間(分鐘)
要估計具有更復雜控制策略的系統(tǒng)中的泄漏負載,需要將壓力表置于容積的下游(V,以立方英尺為單位),包括所有輔助儲氣罐、主管和支管道。除了泄漏外,在無需使用系統(tǒng)的情況下,使系統(tǒng)達到正常工作壓力(P1,以psig為單位)。選擇第二個壓力(P2,約為P1值的一半)并測量系統(tǒng)壓力下降到P2所花的時間(T,以分鐘為單位)。
泄漏(自由空氣,單位為升/秒)=[(V×(P1–P2)÷(T×101325)]×1.25
1.25乘數(shù)可將泄漏校正至正常系統(tǒng)壓力,因而會考慮泄漏隨著系統(tǒng)壓力降低而減小的狀況。
有效修復和維修泄漏可使依賴空氣的企業(yè)顯著降低成本。空壓機用戶不僅能夠通過修復泄漏來節(jié)約能源使用,還可以提高生產(chǎn)水平和延長設(shè)備使用壽命。
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