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电子制造商通过监测压缩空气系统每年节省45.5万欧元

标题

由于压缩空气测量与能源监测系统相结合,这家电子制造商每年从电费中节省了45.5万欧元。

压缩空气在工业领域是不可缺少的,它是最广泛使用的动力来源之一。在工业生产中,压缩空气占总能源使用量的10%至30%,有时甚至更高。压缩空气是最昂贵的公用事业之一,因此,压缩空气的效率尤为关键。

不幸的是,在许多工厂里,压缩空气的节约并没有得到足够的重视。没有足够的注意力和时间来持续改善压缩空气系统的效率,而这始于系统中缺乏适当的眼睛和耳朵。通常情况下,我们看到。

  • 根本就没有监测系统/措施
  • 当有一个监测系统时,它是由功率表组成的。没有安装压力或流量表。因此,没有一个完整的画面。
  • 当有仪器存在,甚至连接到一般系统时,没有足够的信息来细化压缩空气的改进行动。

本案例研究展示了监测系统如何帮助提高压缩空气系统的效率。

案例研究

关于我们的客户

我们的客户是全球最大的半导体显示器和MLED生产商之一,位于中国北京。压缩空气主要用于干燥他们的芯片,将材料嵌入芯片/电路板,制造印刷电路板,以及在制造过程中冷却芯片。在这家工厂和整个半导体行业中,由于压缩空气的关键应用,压缩空气的纯度必须达到最高标准。为了获得最优质的产品,制造环境必须没有污染物,压缩空气必须是无油的。

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我们的客户是全球最大的半导体显示器和MLED生产商之一,位于中国北京。

系统描述

工厂的压缩空气系统包括7台无油离心压缩机,2台无油螺杆压缩机,2个15立方米的缓冲罐,4个干燥器和过滤装置。该系统建在电厂的一个压缩机房内,通过窗户自然进气。需求方的总风量要求约为640立方米/分钟。

没有能源监测系统存在。客户有一些流量和压力传感器。这些传感器的使用寿命超过了10年,而且它们没有在使用。因此,测量数据是不可靠的。

该工厂每天消耗大量的压缩空气,占其总能耗的20%。压缩空气系统的年成本高达2000万元。客户感到有必要提高工厂的压缩空气效率。

新的压缩空气管理系统

一个新的压缩空气测量和监测系统已在整个工厂实施,其中包括。

  • 10件 VPFlowScope探针四合一的特点 来测量质量流量、压力、温度和总流量。七个被安装在通往不同部门的主要管道上,而另外三个被放置在机器层面。
  • 1件露点传感器被安装在干燥机之后。
  • 一个能源监测系统,收集所有的实时测量数据,分析,生成报告,并指导节能项目的实施。

研究结果和解决方案

分析所有收集到的测量数据,导致了以下诊断。因此,这些数据有助于就如何改进系统做出基于事实的决策投资。而监测前后的情况有助于确定最终获得了哪些节约。

空压机站房的通风状态影响压缩机的效率。

压缩机房的环境条件会影响压缩机的效率,特别是在离心式压缩机的情况下。在这家工厂里,进气经过一个简单的无纺布过滤系统,该系统很容易被堵塞。这导致空气压缩机站中出现了很大的负压值。即使每周更换过滤器,负压值也在-30Pa到-40Pa之间。过滤器的更换周期越长,负压值就越大。另外,由于通风不良,室温超过了设备运行的允许范围。事实证明,当压缩机入口处的空气温度降低3℃时,排气量增加1%。

监测较小的压缩机房

压缩机房的环境条件会影响压缩机的效率。

为了改善空气压缩机站的通风状况,在房间的侧墙上增加了10个1x2m的无纺布过滤器,以增加新鲜空气的供应。结果,房间的负压值增加到-10Pa。空压机站西侧的温度降低了1℃左右,东侧的温度甚至降低了6-8℃,这大大改善了空压机和干燥机的运行条件。

压力每降低一巴,就能节省7%的能源。

整个系统的压力被不合理地设定为7巴,因为并非所有部门都需要这个压力水平来运作。保持这个压力流向整个工厂要花费更多的能源。事实证明,6巴的整体系统压力已经足够了。仅仅通过这一改进,工厂已经节省了7%的能源费用。

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压力每降低一巴,就能节省1%的能源。

增加足够的缓冲量以改善压缩机的控制。

缓冲罐容积太小,系统压力波动很大(超过0.5巴)。当系统压力低于或等于7.0巴时,一个冷备用压缩机被自动触发,启动,卸载,并在不久后停止。这导致了额外的电力消耗,但对压缩空气消耗没有任何影响。增加了两个12立方米和15立方米的缓冲罐,以增加缓冲能力。这将波动减少到约0.2巴。结合整体压力水平的降低,它防止了不必要的冷备用压缩机的触发。

增加一个缓冲罐将有助于缓解压力波动曲线。

将干燥器从基于时间的控制改为基于露点的控制,对能源消耗有积极影响。

一个露点传感器被添加到系统中,靠近工厂的需求侧。它显示冬季的露点非常低。这些数据支持从基于时间的控制转换到基于露点的控制。当露点为-70°C时,干燥器塔被激活。再生循环所需的电能和再生气体被减少。干燥器的运行模式从8小时延长到12小时。

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VPInstruments露点传感器为您工厂的管道提供精确的露点测量。

结论

通过实验,测量结果与能源监测系统相结合,被证明是提高工厂能源效率的一个有力手段。

  • 由于压缩空气监测系统的数据,专家们可以进行深度诊断。测量数据直接传输到云端,可以随时从世界的任何角落访问。工业4.0正在发生,并且 远程监控 正在以各种方式提高能源管理的效率。
  • 为了提高工厂的能源效率,采取了几个节能方案。在每个节能行动之后,实时数据给出了证据性的反馈,这使得工程师能够进行数据分析,并进行更多的决议来节约能源。
  • 通过所有的改进,工厂的能源节约率提高了13%。该公司每年可节省约455,000欧元的电费。

工业4.0正在发生,并且 远程监控正在以各种方式提高能源管理的效率。

来源:杨建国等,云平台及数据分析在压缩空气系统节能中的应用【J】,压缩机技术,2017.2

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