화학 공장의 1 차 유체 처리 시스템의 효율성을 개선하는 방법

이 시스템은 화학 플랜트의 순환 네트워크, 원료, 중간, 촉매를 이동, 매일 배관의 마일을 통해 완제품. 이러한 시스템은 효율적으로 작동 할 때, 펜티는 직접 : 더 높은 에너지 요금, 증가 유지비, 감소된 처리량, 더 큰 안전 위험. 기본 유체 취급 시스템의 효율성을 향상하는 것은 한 번 프로젝트가 아니라, 식물의 모든 부분을 접촉하는 지속적인 분야는 펌프 선택과 파이프 라우팅의 모든 부분을 해결하는 것입니다. 이 시스템은 최종적으로 훈련을 위해 가장 효과적인 전략을 수행 할 수 있습니다. 이 시스템은 가장 효과적인 프로세스를 통해 가장 효과적인 프로세스를 수행 할 수 있습니다.

유체 처리 시스템의 핵심 구성 요소 이해

최적화 전에, 고립 된 부품의 수집보다 통합 된 전체 시스템을 볼 것이 중요합니다. 모든 구성 요소는 전반적인 효율성과 신뢰성에 기여합니다.

펌프 및 압축기

원심 펌프는 대부분의 화학 식물의 사마, 물에서 점성 슬러리에 모든 것을 취급합니다. 압축기는 가스를 위한 유사한 역할을, 수시로 식물 전기 부하의 뜻깊은 공유를 소모합니다. 이 자전 기계의 정확한 소모, 물자 선택 및 정비는 에너지 소비와 체계 가동 시간에 직접 영향을 줍니다.

배관 및 밸브

배관 네트워크는 액체 수송을 위한 백본을 창조합니다. 관 직경, 물자 (탄소 강철, 스테인리스, PVC, 등), routing complexity 및 상태 (구축, 사기) 모든 영향 압력 강하 및 교류 안정성. 벨브는 교류와 고립 단면도를 통제하고, 그러나 improperly 선택하거나 부분적으로 닫히는 벨브는 에너지 손실의 중요한 근원이 될 수 있습니다.

저장 탱크와 Reservoirs

중간 저장 배는 완충기 수용량, decoupling 과정 단계를 제공하고 전체 공장을 폐쇄하지 않고 정비를 허용하. Poor 탱크 절연제, 부적당한 통풍, 및 inadequate 수준 통제는 에너지 낭비하고 증발 손실을 증가할 수 있습니다.

제어 및 계측 시스템

현대 화학 식물은 분배된 통제 시스템 (DCS)에 즉시 교류, 압력, 온도 및 수평 전송기 실시간으로 상태를 감시하고 조정하기 위하여. 정확한 계측 및 대답하는 관제사 없이, 제일 디자인한 기계적인 체계는 불능에 움푹 들어간다.

시스템의 효율 향상을 위한 전략

효율성 개선은 구조화된 접근법을 따르야 합니다: 기본을 평가하고, 기회를 파악하고, 변화를 실행하고, 결과를 확인합니다. 다음 전략은 가장 영향력 있는 지역을 커버합니다.

정기적인 정비 및 Proactive 검사

예측 및 예방 유지 보수 프로그램은 주요 손실을 일으키는 전에 작은 문제를 잡습니다. 초점 영역은 다음과 같습니다 :

Leak detection and repair – 고압선의 핀홀 누출도 에너지로, 안전 위험을 생성합니다. 숨겨진 누출을 찾는 초음파 또는 음향 방법을 사용합니다.
Corrosion monitoring – 내부 및 외부 부식 증가 표면 거칠기, 마찰을 올리고 결국 실패로 이어진다. 일반 두께 측정 및 쿠폰 테스트는 필수적이다.
펌프 및 컴프레서 정렬] – 진동, 인감 마모, 과잉 파워 그릴을 일으키는 원인이 됩니다. 예정된 간격으로 레이저 정렬은 이러한 문제를 감소시킵니다.
Valve 상태 평가 – 밸브 시트, 포장 누출 및 액추에이터 드립에 마모를 검사합니다. 갇혀 있거나 부분적으로 개방 우회 밸브는 수년간의 에너지를 낭비 할 수 있습니다.

펌프 및 압축기 가동 최적화

유체 취급에서 가장 큰 에너지 소비를 위한 펌프 및 압축기 계정. 3개의 전략은 밖으로 서 있습니다:

가변 주파수 드라이브 (VFDs)

VFDs를 가진 개조 펌프는 실제적인 수요에 일치하기 위하여 속도를 허용하고, throttling 벨브 또는 재생 교류의 에너지 낭비를 피하. 많은 식물 보고 VFD 임명 후에 펌프 에너지에 있는 20~50% 감소. 압축기를 위해, VFDs는 저하 기간 도중 전력 사용을 감소시키기 동안 일정한 압력을 유지할 수 있습니다.

최적의 세이빙 및 선택

과형 펌프는 캐비테이션, 과도한 진동 및 낮은 효율성에 지도하는 그들의 제일 효율성 점 (BEP)에서 멀리 달립니다. 장비를 대체할 때, 철저한 체계 곡선 분석을 지휘하고 정상적인 의무 조건에 BEP의 가까이에 운영하는 펌프를 선정하십시오. 압축기를 위해, 압력 필요조건을 평가하십시오 - 압력의 불필요한 파운드는 전력 소비에 추가합니다.

임펠러 트리밍 및 속도 변경

영구적으로 크기가 큰 원심 펌프를 위해, 임펠러 직경을 트리밍 (약 20%까지) 머리와 흐름을 감소, 효율성을 개량합니다. 속도 감소와 결합해, 이것은 뜻깊은 저축을 달성하는 동안 새로운 펌프의 비용을 피할 수 있습니다.

Advanced Control Systems 구축

자동화 및 실시간 최적화는 일관성, 근접 작업 등을 제공합니다. 주요 기술은 다음과 같습니다.

모델 예측 제어(MPC) – 꽉 창 내에서 흐르는 압력과 압력을 동시에 조절하여 에너지 최소화.
Condition-based monitoring – 진동, 온도, 흐름 센서를 사용하여 고장 발생 전의 운전자를 경고, 계획되지 않은 가동 중단을 감소.
Remote control and SCADA integration – 중앙화된 연산자를 사용하여, 단위를 선택하여, 공장 전체 데이터를 기반으로 설정점을 조정할 수 있습니다.

고급 제어는 새로운 식물에 대한뿐만 아니라; 많은 오래된 기능은 스마트 송신기 및 필드 버스 프로토콜과 크게 절감을 잠금 해제 할 수 있습니다. [FLT : 0]] U.S. Energy의 펌프 시스템 평가 부서 및 개선 [[FLT : 1] 가이드는 단계별 방법론을 제공합니다.

배관 설계를 통해 압력 강하 감소

파이프, 피팅 및 밸브의 각 발은 마찰 손실을 추가합니다. 불필요한 압력 강하가 펌프에서 필요한 헤드를 낮추고, 에너지 절약하십시오. 이러한 전술을 고려하십시오.

Increase 파이프 직경] 가능한 곳에 - 도버 파이프 직경은 대략 반쪽 마찰 손실 단위 길이 당, 그러나 무게 및 비용 제약 적용.
] – 팔꿈치, 티, 불필요한 굽힘을 최소화합니다. 공간 허용할 때 짧은 반경 대신 긴 반경 팔꿈치를 사용하십시오.
레드 중복 밸브 – 종종, 더 격리 밸브가 필요보다 설치됩니다. 각 폐쇄 또는 부분적으로 개방 밸브는 저항을 추가합니다.
주요청소세안] – 스케일, 침입, 고분화가 시간 이상 구축, 거칠게 증가. 기계적 또는 화학 세척은 원래 유량 용량을 복원합니다.

열 효율을 위한 단열 파이프 및 탱크

화학 플랜트에서, 많은 유체는 점도 유지, 분해를 방지하기 위해 충분히 차가운 특정 온도에서 유지해야합니다. Inadequate 단열은 열 손실 (또는 이득), 난방 또는 냉각 시스템을 강제로 강제로 강제로 유도합니다. 증기 또는 온수 라인의 경우 단열은 90 %로 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 탱크 저장 열 또는 냉 유체는 증기 장벽과 함께 전체 단열을 가지고있어 수분 진입을 방지합니다. [[FLT : 0]] [FLT]]] [FLT :]] [FLT :]]] [FLT]]]] [FLT :]]]] [FLT]]]]] [F]]]]]]]]] [F]]]]]]]]]]] [F]]]]]]] [F]] [F]]]]] [F]]]]]] [F] [F]]]]]] [F]]] [[F]]]]]]]]]]]]]]] [[[F]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

높은 효율 밸브 및 피팅 사용

모든 밸브는 압력 강하의 측면에서 동일하지 않습니다. 전체 볼 밸브 및 게이트 밸브는 지구 밸브보다 훨씬 낮은 저항을 제공합니다. 제어 응용 프로그램에 대한, 낮은 인장 압력 강하와 고성능 버터 밸브 또는 특징 볼 밸브를 사용합니다. 마찬가지로, 교차 섹션에서 급격한 변화에 따라 swept 티와 점차적인 감속기를 선택 에너지 낭비를 감소시킵니다.

가능한 곳에 에너지 복구

고압 공정은 증기 시스템의 얕은 역과 같은 또는 에너지 회수를위한 제어 밸브-오프러 기회에 압력 감소. 전기 또는 드라이브 장비를 직접 생산하는 터빈 (유압 또는 가스 팽창)을 설치하십시오. , 열에서 열은 열 교환기를 통해 열 들어오는 피드에 사용 될 수있다, 보일러 부하를 감소. [[FLT : 0]]Advanced Manufacturing Office의 공정 효율 기술[[FLT : 1]은 그런 프로젝트의 사례 연구가 포함.

기차 직원 정기적으로

최고의 장비와 제어는 숙련 된 연산자를 필요로한다. 정규 훈련은 커버해야한다 :

읽는 펌프 곡선 및 이해 BEP
불임 (경찰, 진동, 높은 전류 그릴)의 징후를 식별
Proper 밸브 위치 관리
비상 폐쇄 및 재시작 절차는 프로세스 upsets를 최소화

에너지 절약 관행의 뒤에 "왜"를 이해하는 운영자는 그들을 지속 할 가능성이 훨씬 더있다. 능력 매트릭스 및 정기적 인 리프레셔 과정을 사용하여 고려하십시오.

측정 및 유지 개선

효율성 이익은 측정될 수 있는 경우에만 진짜 입니다. 모든 중요한 유동성 취급 체계에 영원한 교류, 압력 및 힘 미터로 재기 설치하십시오. 궤도 중요한 성과 지시자 (KPIs)와 같은:

단위 부피 당 펌프 에너지 이동 (kWh/gallon 또는 kWh/m3)
시스템 압력 강하 시간
모터 구동 장비의 동력 인자
펌프 및 압축기에 대한 고장 (MTBF) 사이의 평균 시간

이 메트릭을 월별 검토하고 업그레이드 전에 설치 된 기본 요소에 비교합니다. Anomalies는주의가 필요한 개발 문제를 나타냅니다. 또한, ]American Petroleum Institute (API) 펌프 및 컴프레서 성능 테스트를 위한 표준을 사용하여 개선을 검증합니다.

Capital Projects에 통합 효율

새로운 유체 처리 시스템은 설계되고, 시작에서 효율성을 통합합니다. 자본, 에너지, 유지 보수 및 가동 시간 비용을 포함 하는 전체 수명주기 비용 분석 (LCC)를 실시 하 고 초기 가격. VFD-ready 모터 지정, 더 큰 파이프 헤더, 그리고 미래의 확장에 대 한 우회 계획 공장의 운영 수명에 많은 시간을 지불 합니다.