سیستم های پردازش مایع اولیه شبکه های گردشی گیاهان شیمیایی هستند، مواد خام، واسطه ها، کاتالیزورها و محصولات به پایان رسیده از طریق مایل های لوله کشی اولیه هر روز، هنگامی که این سیستم ها به طور ناکارآمد عمل می کنند، مجازات مستقیم است: صورتحساب های انرژی بالاتر، افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری، کاهش از طریق قطع، و افزایش خطر بهره وری سیستم های حمل و نقل مایع اولیه است.

درک اجزای اصلی سیستم های مدیریت مایع

قبل از بهینه سازی، مهم است که سیستم را به عنوان یک کل یکپارچه به جای مجموعه ای از قطعات جدا شده ببینید.هر جزء به کارایی و قابلیت اطمینان کلی کمک می کند.

پمپ ها و کمپرسورها

پمپ های آلومینیومی، اسب های کاری اکثر گیاهان شیمیایی هستند، که همه چیز را از آب گرفته تا آب واکوس می کنند. کمپرسورها نقش های مشابهی را برای گازهای مختلف ایفا می کنند، اغلب سهم قابل توجهی از بار الکتریکی گیاهی را مصرف می کنند.

پیپ و Valves

شبکه های لوله کشی ستون فقرات حمل و نقل مایع، قطر لوله، مواد ( فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، PVC، و غیره)، پیچیدگی مسیریابی و وضعیت (corrosion، مقیاس) همه کاهش فشار و ثبات جریان را تنظیم جریان و بخش های انزوا، اما شیرهای انتخاب شده یا تا حدی بسته می تواند تبدیل به منابع عمده از از دست دادن انرژی.

مخازن ذخیره سازی و Reservoirs

کشتی های ذخیره سازی متوسط ظرفیت بافر، مراحل فرآیند تخریب و اجازه تعمیر و نگهداری بدون خاموش کردن کل گیاه را فراهم می کنند. عایق ضعیف مخزن، تهویه نامناسب و کنترل سطح ناکافی می تواند انرژی را هدر دهد و ضررهای تبخیری را افزایش دهد.

سیستم های کنترل و ابزار سازی

گیاهان شیمیایی مدرن به سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) به علاوه جریان، فشار، دما و فرستنده های سطح برای نظارت و تنظیم شرایط در زمان واقعی متکی هستند بدون ابزار دقیق و کنترل کننده های پاسخگو، حتی سیستم مکانیکی بهترین طراحی شده به سمت ناکارآمدی حرکت می کند.

استراتژی های سیستماتیک برای بهبود کارایی

بهبود کارایی باید یک رویکرد ساختار یافته را دنبال کند: ارزیابی پایه ها، شناسایی فرصت ها، پیاده سازی تغییرات و تأیید نتایج.استراتژی های زیر بیشترین مناطق موثر را پوشش می دهند.

نگهداری منظم و بازرسی Proactive

برنامه های پیش بینی و پیشگیرانه نگهداری مشکلات کوچکی را قبل از اینکه باعث ضررهای عمده شوند، می گیرند:

  • تشخیص و تعمیر - حتی نشت سوراخ در خط فشار بالا انرژی را هدر می دهد و خطرات ایمنی ایجاد می کند.استفاده از اولتراسونیک یا روش های صوتی برای پیدا کردن نشت پنهان.
  • نظارت بر تورم - خوردگی داخلی و خارجی شدت سطح را افزایش می دهد، اصطکاک را افزایش می دهد و در نهایت منجر به شکست اندازه گیری ضخامت منظم و تست کوپن ضروری است.
  • Pump و کمپرسور [FLT 1] - شفت های ناسازگار باعث لرزش، سایش و کشش قدرت اضافی.
  • ] ارزیابی وضعیت - بررسی سایش در صندلی های دریچه، نشت بسته بندی و حرکت.یک دریچه گیر یا نیمه باز می تواند انرژی را برای سال ها به طور مخفیانه هدر دهد.

بهینه سازی پمپ و عملیات کمپرسور

پمپ ها و کمپرسورها بزرگترین سهم مصرف انرژی در پردازش مایع را تشکیل می دهند. سه استراتژی در این زمینه باقی می مانند:

درایو های فرکانس متغیر (VFD)

پمپ های مقاوم با VFD ها اجازه می دهند سرعت را برای مطابقت با تقاضای واقعی، اجتناب از زباله های انرژی از دریچه های تروتلینگ یا جریان بازیافت، بسیاری از گیاهان گزارش 20 تا 50٪ کاهش در انرژی پمپ پس از نصب برای کمپرسور، VFD ها می توانند فشار مداوم را حفظ کنند در حالی که کاهش استفاده از انرژی در دوره های کم بار.

بهینه سازی و انتخاب

پمپ های اندازه به دور از بهترین نقطه بهره وری خود (BEP) اجرا می شوند که منجر به حفره، لرزش بیش از حد و کارایی پایین می شود، هنگامی که تجهیزات جایگزین می شوند، تجزیه و تحلیل منحنی سیستم کامل را انجام می دهند و پمپ هایی را انتخاب می کنند که در شرایط عادی کار می کنند.

تغییرات سریع و هیجان انگیز

برای پمپ های سانتریفوژ که به طور دائمی بیش از حد اندازه هستند، قطر خرده فروشی (تا حدود 20٪) باعث کاهش سر و جریان می شود، بهبود بهره وری همراه با کاهش سرعت، این می تواند از هزینه پمپ جدید در حالی که به صرفه جویی قابل توجهی دست پیدا می کند، جلوگیری کند.

پیاده سازی سیستم های پیشرفته کنترل

اتوماسیون و بهینه سازی زمان واقعی عملیات سازگار و نزدیک را ارائه می دهند. فن آوری های کلیدی شامل:

  • کنترل پیش بینی مدل (MPC) - متغیرهای متعدد را به طور همزمان تنظیم می کند تا جریان و فشار را در پنجره های تنگ نگه دارد و در عین حال انرژی را به حداقل می رساند.
  • نظارت بر اساس تعهد [FLT 1] - از ارتعاشات، دما و سنسورهای جریان برای هشدار اپراتورهای قبل از شکست رخ می دهد، کاهش خرابی های غیر برنامه ریزی شده.
  • کنترل از راه دور و ادغام SCADA [FLT 1] - اجازه می دهد اپراتورهای متمرکز برای تنظیم نقاط تنظیم شده بر اساس داده های گیاهی، بهینه سازی در سراسر واحدها.

کنترل پیشرفته فقط برای گیاهان جدید نیست؛ بسیاری از امکانات قدیمی تر می توانند با فرستنده های هوشمند و پروتکل های Fieldbus برای باز کردن پس انداز قابل توجه، به کار گرفته شوند. وزارت انرژی ارزیابی سیستم پمپ انرژی و بهبود راهنما یک روش گام به گام را فراهم می کند.

کاهش فشار از طریق طراحی پیپ

هر پا لوله، مناسب و دریچه اضافه می کند کاهش اصطکاک.کاهش فشار غیر ضروری باعث کاهش سر مورد نیاز پمپ ها می شود، به طور مستقیم صرفه جویی در انرژی.

  • قطر لوله کش ( در صورت امکان - دو برابر کردن قطر لوله تقریباً کاهش اصطکاک در هر طول واحد، اما وزن و محدودیت هزینه اعمال می شود.
  • مسیریابی تقویت کننده - به حداقل رساندن آرنج، tees و خم های غیر ضروری.استفاده از آرنج های دراز کشیده به جای کوتاه مدت زمانی که فضا اجازه می دهد.
  • (FLT:0) دریچه های اضافی را بازسازی کنید، اغلب دریچه های انزوای بیشتری از آنچه نیاز است نصب می شوند.
  • داخلی تمیز نگه داشتن ( - مقیاس، رسوب و پلیمریزاسیون در طول زمان، افزایش خشن بودن. مکانیکی یا شیمیایی بازگرداندن ظرفیت جریان اصلی.

لوله ها و مخازن برای کارایی حرارتی

در گیاهان شیمیایی، بسیاری از مایعات باید در دمای خاص نگه داشته شوند - به اندازه کافی گرم برای حفظ ویسکوزیته، خنک به اندازه کافی برای جلوگیری از تخریب. عایق داخلی منجر به از دست دادن گرما (یا به دست آوردن)، مجبور کردن سیستم های گرمایش یا خنک کننده برای سخت تر کار کردن.برای بخار بخار یا خطوط آب گرم، عایق می تواند کاهش انرژی را 90٪. مخازن ذخیره داغ یا مایعات سرد باید با موانع بخار کامل برای جلوگیری از ضخامت هوا.

استفاده از High-Efficiency Valves و

همه دریچه ها از نظر کاهش فشار برابر نیستند. دریچه های توپ و دریچه های دروازه مقاومت بسیار پایین تر از دریچه های جهان را ارائه می دهند، برای برنامه های کنترل، از دریچه های پروانه ای با عملکرد بالا یا دریچه های توپ با کاهش فشار ذاتی پایین استفاده می کنند.

بازیابی انرژی در صورت امکان

فرآیندهای فشار بالا - مانند ایستگاه های رها کردن در سیستم های بخار یا کاهش فشار در سراسر دریچه های کنترل - فرصت های کمتر برای بازیابی انرژی - نصب توربین ها (آب هیدرولیک یا گسترش گاز) که تولید برق یا تجهیزات رانندگی به طور مستقیم، گرما از luent گرم می تواند برای پیش از حرارت تغذیه ورودی از طریق مبدل های حرارتی استفاده شود، کاهش بار (FLT:0، فن آوری های کارآمد سازی پیشرفته).

آموزش کارکنان به طور منظم

حتی بهترین تجهیزات و کنترل ها نیازمند اپراتورهای ماهر هستند.

  • دانلود آهنگ های Reading Pumps and Derek BEP
  • شناسایی نشانه های ناکارآمد (cavitation، لرزش، قرعه کشی بالا)
  • مدیریت مناسب دریچه
  • تعطیلی اضطراری و شروع مجدد روش ها برای به حداقل رساندن ناراحتی های فرآیند

اپراتورهایی که "چرا" را در پشت شیوه های صرفه جویی در انرژی درک می کنند، به احتمال زیاد بیشتر به حفظ آنها می پردازند.با استفاده از یک ماتریس صلاحیت و دوره های تجدید دوره ای.

اندازه گیری و حفظ بهبود

سود بهره وری تنها در صورتی واقعی است که بتوان آنها را اندازه گیری کرد. نصب جریان دائمی، فشار و قدرت در تمام سیستم های مدیریت مایع عمده.پی.و.چ شاخص های عملکرد کلیدی (KPIs) مانند:

  • انرژی پمپ در هر حجم واحد حرکت می کند (kWh /gallon یا کیلووات ساعت / m3)
  • فشار سیستم در طول زمان کاهش می یابد
  • عامل قدرت برای تجهیزات موتور محور
  • زمان بین شکست ها (MTBF) برای پمپ ها و کمپرسورها

این معیارها را ماهانه مرور و با پایه های ایجاد شده قبل از ارتقاء مقایسه کنید. Anomalies می توانند نشان دهنده مشکلات در حال توسعه باشند که به توجه نیاز دارند. علاوه بر این، از موسسه نفت آمریکا (API) استفاده کنید.[۱۰] استانداردهای پمپ و تست عملکرد کمپرسور برای تأیید بهبود اعتبار.

ادغام کارایی در پروژه های سرمایه

هنگامی که سیستم های جدید پردازش مایع طراحی شده اند، بهره وری را از ابتدا ترکیب می کنند.یک تجزیه و تحلیل هزینه های چرخه عمر کامل (LCC) را انجام دهید که شامل سرمایه، انرژی، تعمیر و نگهداری و هزینه های خرابی است - نه تنها پایین ترین قیمت اولیه. اسپکت موتورهای آماده کننده، هدرهای لوله های بزرگتر، و دور زدن طرح های توسعه آینده، هزینه های زیادی را در طول عمر عملیاتی کارخانه می پردازد.

نتیجه گیری

بهبود کارایی سیستم های کنترل مایع اولیه در گیاهان شیمیایی یک ابتکار واحد نیست بلکه یک چرخه مستمر ارزیابی، پیاده سازی و نظارت است.با درک متقابل پمپ ها، لوله کشی، دریچه ها و کنترل ها؛ استفاده از ارتقاء هدفمند مانند VFD ها و کنترل پیشرفته؛ و پرورش فرهنگ برتری عملیاتی در میان کارکنان، گیاهان می تواند به 15 تا 30 درصد کاهش در مدیریت انرژی طولانی دست یابد در حالی که بهبود ایمنی کارخانه های قابل اعتماد سازی و سپس آماده سازی دقیق تر است، بنابراین، پرداخت دقیق تر از یک سیستم حسابرسی مواد شیمیایی است.