空気圧送電システムは、シンプルさ、信頼性、および固有の安全のために評価され、現代の製造と自動化の礎です。 しかし、これらのシステムは、多くの場合、植物の最大のエネルギー消費者の間で、産業電力の使用の重要な部分のために占める圧縮空気生成。 米国によると、圧縮空気システムは、施設の総エネルギーの30%を消費することができます。 慎重な管理がなければ、そのエネルギーの多くは漏れ、適切な使用量、および効率性向上のための重要な要素を削減し、最適なエネルギーを削減するだけでなく、最適なエネルギーを効率性を向上するために、最適なエネルギーを削減します。

空気システム部品を理解する

エネルギー使用を最適化するために、まず、空気系の各要素がエネルギー消費量の合計にどのように貢献するかを理解しなければなりません。コンプレッサーから最終アクチュエータまで、各コンポーネントが効率向上の機会を提示します。

コンプレッサー

圧縮機は、電気または機械的エネルギーを圧縮空気に保存された潜在的なエネルギーに変換する、任意の空気系の中心です。 圧縮機の種類 - 交換、回転ネジ、遠心 - 直接効率に影響します。 現代のネジプロファイルと効率的な入口弁を備えた回転式スクリューコンプレッサーは、古いモデルよりも優れた部品負荷性能を提供します。 サイジングは重要です。 部品負荷で実行されている大型コンプレッサーは、空気のユニットごとに比例したエネルギーを消費します。 [FLT] と複数の要求に応じて、複数のステージを[FLT] に渡します。

エア・トリートメント装置

エア品質にはフィルター、ドライヤー、潤滑剤が不可欠ですが、圧力低下も導入しています。 クロージングフィルターは、より高い圧力を補正するために、複数のサイプの圧力損失を引き起こす可能性があります。 乾燥乾燥機は、効果的ですが、サーフェスの総出力の15〜20%を表すことができます。 適切にサイズと維持された空気処理装置を使用して、適切なゼロパージ乾燥機を含みます。これらのパラシティック損失を削減します。

流通ライン

配管およびホースは、使用の点に圧縮空気を届けます。 分布の圧力低下は、主要な隠れた影響力です。 大きさの配管、過度の長さ、鋭い曲げ、および制限的な付属品はすべて、抵抗を増加させます。 ループ構成、適切なサイジング、および最小限の継手を備えた井戸設計の分布ネットワークは、圧力低下を1 psi未満に減らすことができます。 漏れやブロックのために定期的にチェックするは、ほとんどのエネルギーコストを削減する最も効果的です。

アクチュエータとツール

空気圧シリンダ、モーター、および工具は、圧縮空気を機械的作業に変えます。多くのものは、本質的に非効率性であり、標準シリンダーは、未使用エネルギーを排出する、拡張および引き込みストロークの両方で空気を使用する可能性があります。 []省エネシリンダー[]]を緩衝、再生回路、または無負荷設計は消費を削減することができます。ツールのために、より低い空気消費または統合されたフロー制御弁でそれらを選択すると、使用時の廃棄物を削減します。

エネルギー効率を改善する戦略

ターゲット戦略を実装することで、エネルギー消費の即時かつ測定可能な削減を得ることができます。 以下は、ほとんどの空気系に適用される実証済みの方法です。

定期的なメンテナンス

予防メンテナンスは、ピーク効率で動作するすべてのコンポーネントを保持します。 これは、空気フィルターの清掃や交換、コンプレッサーオイルレベルの確認、ベルトとカップリングの検査、および乾燥機のパフォーマンスの検証を含みます。 よく維持されたコンプレッサーは、無視されたものよりも5〜10%の効率的な動作をすることができます。 []]メンテナンススケジュールを確立]]排出温度や振動などのメーカーの推奨事項とキーメトリックを追跡します。

漏出検出および修理

圧縮空気漏れは、空気系における廃棄物の単一の最大のソースです。100 psiの単一の 1/8 インチの漏れは、電力で 1 年間 1,000 ドルを超える廃棄物を消費することができます。定期的な監査中に 超音波漏れ検出器]を使用して、騒々しい環境でも漏れの識別を可能にします。漏れをタギングおよび修復することは、連続的慣行である必要があります。多くの植物は、漏れを固定するだけでエネルギー使用の 10 - 20% 削減を達成します。

適切なサイジング

大型コンプレッサーとアクチュエータの廃棄物エネルギー。 頻繁に50%の負荷で実行するコンプレッサーは、特に頻繁にオンとオフをサイクルする場合、非効率で動作します。 同様に、大きすぎるシリンダーは、ストロークごとにより多くの空気を消費します。 実際のニーズにコンプレッサー容量に合わせるために、 エア需要評価]を実行してください。 複数の小型コンプレッサーを使用して、むしろ1つの大きなユニットよりもステージングすることができます。

可変的な速度ドライブ

固定速度の圧縮機は要求の如何を問わずフル 容量で、換気の余分な空気か循環で動かします。可変的な速度ドライブ(VSD)は圧縮機モーターがリアルタイムの要求に一致させるために速度を調節することを可能にします。[]VSDは固定速度の単位と比較される15–35%[によってエネルギー消費を減らすことができます、特にさまざまな要求のシステムで。それらはまた部品で圧力変動を減らし、身に着けます。

制御システムの実装

近代的な制御システムは、空気の流れ、圧力および圧縮機のシーケンシングを最適化するためにセンサーおよびオートメーションを使用します。集中制御コントローラーは、複数の圧縮機を調節し、それらを効率的に段階し、安定したシステム圧力を維持できます(多くの場合、±1 psi以内)。 []]予測アルゴリズムを備えた高度なコントローラー[[]は、需要の変化を予測し、出力を優先的に調整することができます。さらに、ゾーン制御とリモート監視により、オペレータは空気を中断して停止することを可能にします。

先進的な省エネルギー技術

基本的な戦略を超えて、高度な技術は、さらに効率を高め、多くの場合、改装や新しいシステムの設計時に正当化することができます。

圧力最適化

システム圧力の2つのpsi削減は、コンプレッサエネルギーの約1%を保存します。 多くのシステムは、使用時の過度の分布や不十分な圧力の恐れのために、必要に応じて、圧力で動作します。 []]システムセットポイントを低下]をいくつかのpsiで低減し、すべてのツールとアクチュエータが正常に動作することを保証するが、実質的な節約をもたらすことができます。 システム全体の作業に影響を与えることなく、個々のステーションで圧力調整器を使用して、低需要の圧力を削減します。

システム設計改善

分布線のレイアウトを再設計することで、圧力低下を減らし、メンテナンスを簡素化できます。 A [[]]]ループ分布システム]は、圧力を全体で確保し、修理のためのセクションの分離を可能にします。 高需要機器の近くに受信機タンクを設置すると、コンプレッサーが始まり、圧力を安定させる緩衝を提供します。 大きい直径パイプを使用して、ポイントオブユースに小さなラインをドロップすると、摩擦損失が減少します。

熱回復

圧縮空気は熱を発生させます。入力電気エネルギーの90%まで熱に変換されます。この熱は、スペースの加熱、ボイラーの給水を予熱する、または他のプロセスニーズのためにキャプチャし、使用することができます。 []熱回復システム[]]]]]は、加熱コストをオフセットし、全体的な設備のエネルギー効率を向上させることができます。 水冷コンプレッサーのために、熱水システムで回復熱を使用することができます。

空気貯蔵

適切なサイズの受信機タンクはピーク要求のための圧縮空気を貯え、短期スパイクの間にフルキャパシティで動くために圧縮機の必要性を減らす。 貯えられた空気]はまた安定した圧力を維持し、より有効な義務周期で作動する圧縮機を可能にします。 タンクは最も大きい断続的な要求および圧縮機の容量に基づいて大きさで分類されるべきです。

エネルギー効率性機器の選択

アップグレードまたは新しい機器を購入する場合、高エネルギー効率評価でユニットを優先します。アトラスコプコ、Ingersoll Rand、およびSullairなどのメーカーの近代的なコンプレッサーは、効率的なエアエンド、低摩擦ベアリング、および統合されたVSDなどの機能が頻繁に含まれています。 []製品認定を探します。]Como AirとGas Institute(CAGI)またはU.S. EnergyのCompressed Challenges Challengesコンポーネントは、内部バルブと低速エアポンプをフローします。

Compressed Air and Gas Instituteは、機器を比較するための技術的リソースとパフォーマンスデータを提供します。さらに、DOEのCompressed Air Challengeは、システム最適化のために有利なトレーニングとベストプラクティスガイドを提供します。

スタッフのトレーニングと意識

エネルギー効率は、単なる技術的な課題ではありません。それは文化的な購入を必要としています。オペレータとメンテナンス担当者は、圧縮空気消費に関する行動の影響を理解しなければなりません。 []トレーニングプログラムは、漏れの識別、ブローオフガンの適切な使用、不要な空気使用の回避、およびダウンタイム中のシステムの隔離セクションの正しい手順をカバーする必要があります。 漏れやその他の異常をすぐに報告する奨励演算子。 十分な作業効率を得ることができる。

コンテンツ

空気圧送電システムにおけるエネルギー効率の最大化は、機器の選択、メンテナンス、運用管理、従業員のエンゲージメントを網羅する系統的アプローチを必要とします。各コンポーネントの役割を理解し、VSD、リーク管理、適切なサイジング、圧力最適化などの戦略を適用することにより、施設は、妥協のないパフォーマンスを最大20～40%削減するエネルギー使用を大幅に削減することができます。これらの規制は、より低い電力法案から削減され、機器の摩耗を削減し、投資に対する強力なリターンを実現します。さらに、これらの取り組みは、これらの取り組みが、より一層の効率性を高め、より一層の持続的な改善に寄与することを可能にします。

更に読むには、Atlas Copcoのエネルギー効率ガイド]は、詳細なケーススタディと技術インサイトを提供します。]SMCの空中効率に関する技術的なガイド[]は、実用的なコンポーネントレベルのアドバイスを提供します。