Fine Tuning Olievrije Lucht Compressors en Zuivering bij een Farmaceutische Plant
Door Don van Ormer, Air Power USA
Een fabrikant van farmaceutische producten besteedt jaarlijks ongeveer 137.443 dollar aan elektriciteit om de olievrije compressoren in zijn perslucht systeem te bedienen. Het persluchtsysteem werkt goed en biedt het vereiste zuiveringsniveau. Ons team heeft de fabriek bezocht en een groep projecten geïdentificeerd die de vraag naar perslucht kunnen verminderen en de energiekosten verminderen met 42,248 dollar - of 31% van het huidige gebruik.
Het doel van dit artikel is echter om de recensie die we hebben gedaan van alle apparatuur aan te bieden. Dit omvat de olievrije luchtcompressoren, drogers, filters, afvoerleidingen, olie-waterafscheiders en ademlucht systemen.
De olievrije schroefluchtcompressoren
De primaire persluchttoevoer bestaat uit drie Kobelco, model KNW2-B / H, watergekoelde, olievrije, tweetraps roterende schroefluchtcompressoren met 2-stap (belasting / geen belasting) capaciteitsregelingen. Alle drie eenheden zijn beoordeeld op 215 pk bij volle belasting. Hun berekende full load kW (bij 125 psig) bedraagt 188 kW.
De volgorde van het bedienen van de drie Kobelco-eenheden is, eerste lood, tweede lag (of trim) en derde standby. Op het moment van de site review was de bedrijfsvolgorde van de compressoren # 8 (nieuwere Kobelco) in lood, # 7 in trim en # 6 in standby. Met het juiste onderhoud hebben alle drie de olievrije compressoren betrouwbaar gewerkt en de verwachtingen voldaan.
Het luchtsysteem werkt 8.760 uur per jaar. Het lastprofiel of de luchtvraag van dit systeem is relatief stabiel tijdens alle verschuivingen. De totale systeemstroom strekt zich uit van maandag tot en met donderdag, van maandag tot en met donderdag, van 1210 acfm, van 807 acfm tijdens vrijdag tot zondag en 741 acfm tijdens vakantieperiodes.
De huidige units hebben capaciteitscontroles die in staat zijn om minder gebruikte lucht te vertalen in een vergelijkbare vermindering van de elektrische kosten. Deze controles werken effectief met de huidige situatie van de leidingen en de luchtontvanger.
De systeembeoordeling identificeerde reeksen efficiëntieprojecten op aanvraagzijde die de vraag op de compressoren kunnen verminderen. Dit vertaalt zich in minder gebruikte energie en vermindert de bedrijfskosten van het persluchtsysteem. In onderstaande tabellen 'Compressorgebruiksprofiel' kunt u zien hoe dit de plant in staat stelt om een luchtcompressor uit te zetten en de fabrieksoperaties te ondersteunen tijdens alle drie de belastingbelastingprofielen met slechts één luchtcompressor.
Hier is een korte samenvatting van de efficiëntieprojecten op aanvraag, waardoor we een luchtcompressor kunnen uitzetten.
Herstel dertig (39) gelabelde compressieluchtlekken
Vervang de open blow toepassingen met ingebouwde venturi spuitpunten die zijn ontworpen om de hoeveelheid perslucht te verminderen
Reparatie magnetronklep van de vacuüm generator regelen op lijn L04 instructie inserter
Installeer niveau geactiveerde, elektrische of pneumatische bediende condensaatafvoerventielen op alle drie luchtcompressoren bij de intercooler- en aftercooler condensaatvallen
Controleer de vochtaanwijzer monsterlucht op beide Hankison-warmtevrije droogmiddelen in gebied 35 op de 2e en 4e verdieping
Repareer grote luchtluchtlek in een stofcollector
Tabel 1: Luchtcompressor Gebruik profiel - huidige systeem
Tabel 2: Luchtcompressor Gebruik profiel - voorgesteld systeem
De drogers en filters van de compressie
Het huidige persluchtdroogsysteem bestaat uit verschillende persluchtdrogers in verschillende gebouwen in de faciliteit. Dit omvat koeldrogers en verschillende soorten droogmiddelen voor droogmiddel. Alle functioneerden goed. Eén eenheid was nog niet in gebruik genomen en we hebben te weinig inductiepijpen gezien, die volgens ons in de toekomst zal leiden tot toekomstige problemen. De juiste voor- en na-filters werden geïnstalleerd en onderhoud was veranderd om lage drukval en luchtkwaliteit te handhaven.
De hoofdluchtcompressorruimte
De belangrijkste luchtcompressor kamer heeft twee Zeks 2000HSF fietsen koeldroger geïnstalleerd, geschikt voor een druk dauwpunt van 35 ° F tot 38 ° F. Op het moment van het bezoek van de site was een droger in gebruik en in goede staat zonder alarm of waarschuwingen aanwezig op het beeldscherm. De andere droger was uitgeschakeld en in handmatige stand-by.
Een .... bouwen
Een Zander ZEHD150 extern verwarmde, verwarmde-regeneratieve droge luchtdroogdroger is geïnstalleerd, geschikt voor een drukdauw van -40 ° F. Het apparaat werkt goed.
De verwarmde zuiveringslucht is nodig voor het regenereren van de buitentoren, wat betekent dat droge perslucht uit de uitlaat van de droger door een verwarmingselement wordt aangebracht, die buiten de twee torens bevattende droogmiddel is aangebracht, die de lucht tot 350 ° F verwarmt Tot 375 ° F, voordat u de off-line toren binnentreedt. De verwarmde zuiveringslucht wordt dan gebruikt om het vocht van het droogmiddelbed te verwijderen. De normale schakelcyclus voor dit type droger is 4 uur drogen van de perslucht in de onlinetoren en 3 uur, 15 minuten verwarmde zuiveringslucht met een 45 minuten afkoelperiode. Tijdens het afkoelen is het verwarmingselement uitgeschakeld, maar de zuiveringslucht, of de veeglucht, passeert nog steeds door de buitentoren tijdens de regeneratiecyclus. De afkoelperiode is nodig om de temperatuur- en dauwpuntspikes te elimineren bij overschakeling die gewoonlijk geassocieerd worden met droogmiddelen met verwarmde wassen.
Bovenverdieping opbouwen
Twee Hankison HHS40 warmtevrije droogmiddelen zijn geïnstalleerd en in goede staat. Ze kunnen de perslucht drogen van -40 ° F tot -100 ° F druk dauwpunt, afhankelijk van de cyclus optie die de klant heeft gekozen. In dit geval is de druk-dauwpunt van -40 ° F gekozen. De cyclustijd tussen het drogen en regenereren van de buitentoren is korter dan die van de verwarmde zuiveringsdroger. Soortgelijke warmtevrije droogcyclusdroogcyclustijden zijn typisch 4 minuten en 10 minuten tussen de schakeltijden en de drukduwpunt geselecteerd.
Tijdens het bezoek van de site lijken de Hankison HHS40 drogers op de bovenste verdiepingen zowel in goede werking te zijn als er geen alarms aanwezig of op het scherm verschijnen. Beide drogers hebben vochtaanwijzers die zijn gemonteerd op eenheden die kleur veranderen bij aanwezigheid van vocht in de perslucht bij de uitlaat van de droger. De vochtigheidsindicator moet de gecomprimeerde lucht proberen die de droger door een verstelbare naaldklep verlaat, of in dit geval werd een petcock gebruikt. De petcocks waren te ver open, alleen een zeer kleine bloeding is nodig voor de vochtindicator om de lucht te proeven. Enige meer dan een lichte bloeding is een verspilling van lucht. Wij raden aan dat de petcocks dienovereenkomstig worden aangepast.
Gebouw B Onder Bouw
Het HCO-gebouw heeft een toegewijde VanAir HI400 intern verwarmde zuiverings-, regeneratieve droogdroog-droogmachine met een drukdauw van -40 ° F. De verwarmingselementen worden in de torens geïnstalleerd. Op het moment van de site review was deze droger niet in gebruik door de bouw van het nieuwe gebouw B nog niet afgerond. We hebben echter opgemerkt dat er problemen op het gebied van pompen zijn die we in de toekomst in de luchtkwaliteit voor deze droger zullen veroorzaken.
De huidige leidingen voor de droger zijn 1-1 / 2 "Type L koper. Met 1-1 / 2 "Type L koperpijpen zullen de pijplijnsnelheden de aanbevolen pijplijnsnelheden van 20-30 fps overschrijden. Dit zal leiden tot een drukval die overdreven kan zijn, en met de hoge perslucht snelheden door de droger kan dit leiden tot slechte dauwpuntprestaties en fluidisatie van het droogmiddelbed. Fluidisatie van het droogmiddel bed kan veroorzaken afstoffen - dat is wanneer de droogkolommen samen wrijven en afbreken. Dit zal resulteren in droogbeheersing van lucht en na-filters, die de levensduur van de apparatuur te vroegtijdig beïnvloeden, en zuiveringsdempers worden aangesloten op het droge stof dat de regeneratie van het droogmiddel van de buitenlijn zal veroorzaken.
Figuur 1: Gebouw "B" Droger Pijpen - Huidig Systeem
Figuur 2: Gebouw "B" Dryer Piping - Voorgesteld systeem
De leiding van de kop naar de filters en droger is 1-1 / 2 "Type L koper met een doorsnede van 0,0123. Hieronder volgt de berekening die zal tonen op de snelheid van de perslucht die naar en van de droogers en filters gaat:
400 scfm nominale stroom voor de droger
0,0123 doorsnede gebied van Type L, 1-1 / 2 "koperen buizen
8.2 compressieverhouding
60 seconden
Formule: (400 scfm / 0.0123 / 8.2) / 60 = 66 fps (voeten per seconde)
Bij 66 fps gecomprimeerde luchtsnelheid die naar en van het droog- en filterpakket gaat, is er een grote kans op een significante drukval die kan leiden tot het fluidiseren van het droogmiddelbed en het droogmiddel van het droogmiddel.
Vermindering van de stroom door de droger tot de helft van de nominale scfm capaciteit:
200 scfm (halfdroger nominale capaciteit)
0,0123 dwarsdoorsnede gebied Type L, 1-1 / 2 "koperen buizen
8,2 compressieverhouding [(14,5 + 105 systeemdruk) (14,5)]
60 seconden
Formule: (200 / 0.0123 / 8.2) / 60 seconden = 33 fps
Zelfs bij de helft van de nominale capaciteit, zullen de snelheden die de droger en filters zien, 33 fps is; Nog steeds hoger dan de aanbevolen 20-30 fps pijplijn snelheden.
Door de leidingen van 1 ½ "tot 3" te verhogen, verwachten we dat de pijplijnsnelheid van 66 fps tot 17 fps (voeten per seconde) dalen bij 100% van de nominale stroom (400 scfm). Bij 50% van de nominale stroom (200 scfm) verwachten we dat de pijplijnsnelheden van 33 fps naar 9 fps dalen.
Samengevat adviseerden we de nieuwe Building B-droger te vervangen door 3 "Type L koper om het potentieel voor een te hoge drukval door het droger- en filterpakket te elimineren en de potentiële kans te elimineren om het desiccantbed te fluidiseren, wat kan leiden tot drogende stoffen en slechte prestaties Van de droger.
Condensaatafvoer en Olie / Waterafscheiders
De condensaatafvoeringen op de droogapparaten en filters zijn pneumatisch, niveauactief type condensaatafvoer en hoeven niet te worden aangepast. De condensatietoevoer van de compressor gaat echter elke 1 seconde leeg of pop en moet vervangen worden. Wij raden aan om de condensaatafvoer op de compressoren te vervangen door niveaus geactiveerde afvoeringen - elektronisch of pneumatisch bediend type. Zorg ervoor dat bij het inbouwen van de condensaatafvoerkanalen bij de intercooler, dat de vochtopname ook een controleventiel heeft om te voorkomen dat condensaat in de intercooler wordt getrokken. Wanneer de luchtcompressor wordt gelost, trekt de intercooler een negatieve druk gedurende deze periode.
We schatten de afvoer van de compressoren op 3 cfm (per jaar). Als u de zes afvoeren vervangt, bespaart u 18 cfm, dat overeenkomt met $ 2.219 in jaarlijkse besparingen. We schatten de kosten om nieuwe afvoer te verwerven en te installeren tot $ 4.800.
Wij raden altijd aan elektronische en pneumatische afvoerleidingen aan te brengen op condensaatniveau. Afvoeringen komen in een aantal variëteiten, waaronder degenen die het signaal ontvangen om te openen vanaf een condensaat hoog niveau en het signaal sluiten van een condensaat laag niveau. Deze riolen verspillen geen perslucht en zijn de beste keuze uit een stroomkostenstandpunt. Hun betrouwbaarheid is meestal veelvoudiger dan de mechanische afvoer op het niveau.
Plantenpersoneel verklaarde dat het condensaat gaat naar een gecentraliseerde waterzuiveringsinstallatie die voldoet aan de plaatselijke voorschriften. Als dit waar is, en als het condensaat voldoet aan de eisen van de lokale waterbehandeling, is er geen probleem. Het gebruik van olievrije luchtcompressoren minimaliseert ook de kans op olieachtig condensaat (tenzij er door de luchtcompressoren luchtkoolwaterstoffen worden ingezet). Het federale EPA-minimum is 10 ppm, maar lokale afvalwaterinstallaties kunnen minder ppm-eisen hebben om milieu-naleving te waarborgen en milieustraffen te vermijden. Het gecondenseerde verwerkingsproces bij perslucht bij alle installaties moet worden beoordeeld om te zorgen voor milieu-naleving.
Lucht Geschikt voor ademhaling
Een belangrijk probleem om op te merken is dat het Deltech Del-Monox ademhalingssysteem zowel de katalysatorpatroon als de eindfilters moet vervangen. Zowel katalysatorpatroon als filters zijn voorbij aan het aanbevolen service interval. De CO2-monitor in de buurt van het Del-Monox ademhalingssysteem toont 0,0 ppm CO en is opnieuw gecalibreerd.
Gecomprimeerde lucht die rechtstreeks komt van luchtcompressoren en van standaard persluchtdrogers, voldoet niet aan OSHA-ademluchtnormen, zoals de nieuwste versies van OSHA 1910.134 - of met de juiste Canadese CSA-standaarden. Men moet ook overleggen met lokale overheden voor eventuele lokale voorschriften.
Ademhalingssystemen, zoals de Del-Monox zuiveringssystemen, zijn ontworpen om te veel vocht, vaste deeltjes (stof / vuil), olie- en oliedamp, koolmonoxide en koolwaterstofdampen te verwijderen die gewoonlijk in gewone perslucht voorkomen.
Conclusie
Het grootste deel van ons werk, in deze farmaceutische fabriek, draaide zich om de gebruiksreductieprojecten voor perslucht. Gecomprimeerde luchtzuiverheid, indien oververoverd, kan bedrijfseffectieve product-afwijzingen veroorzaken, downtime produceren en zelfs schulden. Het is daarom van groot belang om alle aspecten van een persluchtzuiveringssysteem regelmatig te inspecteren en te onderzoeken, van de kleinste condensaatafvoer tot levensonderhoudende ademluchtluftsystemen!
----- http: //www.hqcompressor.com
