【壓縮機(jī)網(wǎng)】全球最大的消費(fèi)產(chǎn)品生產(chǎn)商之一的Rockline工業(yè)專門生產(chǎn)濕紙巾和咖啡過濾器，該公司在確定發(fā)現(xiàn)其阿肯色州斯普林代爾工廠的壓縮空氣系統(tǒng)有節(jié)省大量資金的潛力之后，聯(lián)系了阿肯色州工業(yè)能源信息交換所。隨后，信息交換所的專家開始與Rockline工業(yè)，電力公司的代表以及當(dāng)?shù)氐膲嚎s空氣供應(yīng)商合作，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估。
本文中分析的案例為研究提供了“系統(tǒng)方法”的結(jié)果，該方法評(píng)估了系統(tǒng)的供需雙方，以探討出最節(jié)省成本的解決方案，從而實(shí)現(xiàn)為廣大壓縮空氣用戶的制造過程提供經(jīng)濟(jì)合理的高品質(zhì)壓縮空氣（1）。
該項(xiàng)目的主要目的是在保持壓縮空氣品質(zhì)的同時(shí)，提高可靠性，減少維護(hù)并降低壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行成本，該項(xiàng)目包括管道改造，設(shè)備升級(jí)，壓力控制方式變更和壓縮機(jī)優(yōu)化。同時(shí)，為說明合理性和可行性，該團(tuán)隊(duì)還提供了對(duì)項(xiàng)目總節(jié)省額的評(píng)估和驗(yàn)證。
系統(tǒng)方法分析壓縮空氣系統(tǒng)的重要性
對(duì)于這樣的案例，通常的做法是分析組件來改善壓縮空氣系統(tǒng)，往往涉及的方面非常具體，投資回收期短且易于量化（比如用效率更高的壓縮機(jī)來替代舊壓縮機(jī)），但能源部門和相關(guān)有創(chuàng)新性的壓縮空氣改善小組主張采用系統(tǒng)方法作為分析和改進(jìn)壓縮空氣系統(tǒng)的最佳措施。根據(jù)這些組織的說法，系統(tǒng)方法“不僅需要分析單個(gè)組件，還需要分析系統(tǒng)的供需雙方以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔?rdquo;（1）。
系統(tǒng)方法包括以下步驟：
1.設(shè)定當(dāng)前條件
2.確定流程需求
3.收集基準(zhǔn)數(shù)據(jù)
4.制定潛在的節(jié)能措施
5.評(píng)估經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件
6.實(shí)施措施
7.收集驗(yàn)證數(shù)據(jù)
8.繼續(xù)監(jiān)測和評(píng)估系統(tǒng)
這樣的系統(tǒng)方法可能更昂貴，更耗時(shí)，但它有可能優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)的整體性能，還可通過將某些措施與其它措施的節(jié)余相補(bǔ)貼，提供了實(shí)施更多節(jié)余空間的機(jī)會(huì)。同時(shí)，系統(tǒng)方法可以實(shí)現(xiàn)將其它措施的節(jié)省量來抵消另外一些措施的消耗量，來實(shí)施更多的節(jié)約方法。
系統(tǒng)分析壓縮空氣的供求
現(xiàn)場了解，Rockline工業(yè)斯普林代爾工廠現(xiàn)有的壓縮機(jī)是相同的150匹馬力單級(jí)定頻雙螺桿壓縮機(jī)。美國壓縮空氣和壓縮氣體協(xié)會(huì)（CAGI）將這些壓縮機(jī)的滿負(fù)荷下的比效率定為6.68kW/m3·min-1（2），每臺(tái)壓縮機(jī)的產(chǎn)量均達(dá)。數(shù)據(jù)記錄器收集的基準(zhǔn)能源使用情況表明，其中一臺(tái)壓縮機(jī)幾乎在滿負(fù)荷下運(yùn)行，而另一臺(tái)用于調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)則通過加載和卸載來控制系統(tǒng)壓力（圖2）。
調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的切入壓力設(shè)置為689.5KPa，切出壓力設(shè)置為758.5KPa。壓縮機(jī)腔包含兩個(gè)濕儲(chǔ)罐，總?cè)萘繛?.814m3。壓縮機(jī)腔內(nèi)裝有熱干燥器，將干燥的空氣送入工廠容量為7.57m3的干燥儲(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐通常保持在標(biāo)準(zhǔn)壓力689.5KPa左右。在干式儲(chǔ)罐和集管回路之間有一個(gè)壓力/流量控制器，但壓力控制裝置被設(shè)置為維持壓力/流量控制器出口的最大壓力，但實(shí)際設(shè)定值大于該最大壓力。
分配系統(tǒng)由一個(gè)7.62cm的鑄鐵集管環(huán)路組成，該環(huán)路向設(shè)施中的所有最終用途供應(yīng)空氣。主集管通過單獨(dú)的、不連續(xù)的液滴與隔膜泵相連。這些泵其中有12個(gè)用來輸送乳液和其它液體。平均每個(gè)泵大約每2個(gè)月更換一次，這在很大程度上是由于過壓導(dǎo)致的機(jī)械故障。
鋁管可減少泄露并消除停機(jī)時(shí)間
該項(xiàng)目開始時(shí)用9cm鋁制管道系統(tǒng)替換了7.62cm的黑鐵集管，舊的集管已有20多年的歷史，鐵管隨時(shí)間推移而嚴(yán)重老化。最近的一次空氣壓縮機(jī)事故是機(jī)油被送入集管，整個(gè)工廠關(guān)閉了幾個(gè)小時(shí)，而大部分機(jī)油卻從管道中排出。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，工廠必須處理系統(tǒng)中多余的油，這些油殘留在老化管道的孔和粗糙表面中。
選擇新的管道系統(tǒng)（圖3）是因?yàn)殇X管不會(huì)隨時(shí)間腐蝕。此外，由于采用了滑動(dòng)配合連接，因此安裝鋁制管道的時(shí)間大大少于安裝新的螺紋管或焊接鋼制管道系統(tǒng)的時(shí)間。同時(shí)，從理論上講，正確安裝的鋁制管道系統(tǒng)絕對(duì)不會(huì)泄漏，而鐵或鋼管肯定會(huì)泄漏。
優(yōu)化隔膜泵以減少需求
該公司向當(dāng)?shù)氐膲嚎s空氣供應(yīng)商尋求幫助，以確定正確的尺寸并配置泵系統(tǒng)。他們專注于提高泵的可靠性，從而減少更換故障泵的維護(hù)成本。
隔膜泵的額定壓力通常為最大壓力輸入，這是安全操作泵的壓力。泵通常還具有最小輸入壓力，該最小輸入壓力可能會(huì)導(dǎo)致泵失速或停止正常運(yùn)行。泵的轉(zhuǎn)速隨壓力變化，并且泵流量也相應(yīng)變化。因此，可以顯著降低泵的轉(zhuǎn)速和占空比，從而節(jié)省時(shí)間。
如果可以接受延長時(shí)間帶來的損失，那么壓力降低可以節(jié)省大量資金。該公司決定，他們可以將管線壓力從689.5KPa降低到379.2 KPa，這不會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來負(fù)面影響（圖4）。
流量控制器和增壓器有助于降低工廠壓力
現(xiàn)有系統(tǒng)的平均壓力為689.5KPa，這其中包括通過處理設(shè)備而產(chǎn)生的約34.5KPa的壓降，以及與負(fù)載/空載控件之間的68.95KPa的壓差。這意味著，當(dāng)壓縮機(jī)在689.5KPa-758.5KPa之間調(diào)節(jié)時(shí)，集管的壓力范圍為655KPa-724KPa。額外增加了34.5KPa（或更多）的壓降，這意味著終端壓力在調(diào)節(jié)壓縮機(jī)裝載之前可達(dá)到約620.5KPa，在卸載之前可達(dá)到約689.5KPa。
該設(shè)備中最高壓力的終端用途包括一組用于氣動(dòng)控制閥的電動(dòng)/氣動(dòng)定位器。當(dāng)供應(yīng)壓力降至約620.5KPa以下時(shí)，這些定位器不再有作用。如果其中一個(gè)定位器在低氣壓下發(fā)生故障，則可能導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)閉或產(chǎn)生廢品。因此，集管壓力很顯然需要設(shè)置，來為這些控制器至少提供最低壓力。
但是大多數(shù)情況下，該設(shè)施最終壓力都被調(diào)節(jié)在379.2KPa至551.6KPa之間。電動(dòng)/氣動(dòng)定位器的固有空氣消耗率為零（4），因?yàn)樗鼈冎皇菆?zhí)行定位器的作用。只要定位器處于相同位置，就不會(huì)消耗空氣。這就是“靜態(tài)流動(dòng)”應(yīng)用的定義，使其成為增壓器的理想選擇。在定位器組上安裝了2:1增壓調(diào)節(jié)器（5），并將其工作壓力設(shè)置為655KPa，以確保為設(shè)備提供足夠的供應(yīng)壓力。然后，可以將工廠總管壓力降至586KPa，允許最終壓力降低34.5KPa，將最終使用壓力調(diào)節(jié)至551.6KPa。設(shè)備壓力由原始?jí)毫?流量控制器調(diào)節(jié)（圖5）。
新型變頻空氣壓縮機(jī)可提高能源效率
Rockline工業(yè)安裝了兩臺(tái)馬力都為200匹，額定壓力為792.9KPa的噴油變頻單螺桿壓縮機(jī)。該公司選擇了這兩臺(tái)壓縮機(jī)，由此它可以正常運(yùn)行一臺(tái)壓縮機(jī)，而第二臺(tái)壓縮機(jī)完全可以作為備用。
新型壓縮機(jī)在額定工作壓力下的比效率低至6.79kW/m3·min-1，在額定流量和完全調(diào)節(jié)時(shí)的效率稍高。它們?cè)跐M負(fù)荷下的效率比舊壓縮機(jī)低一些，但是由于采用了變頻技術(shù)，它們?cè)诓糠重?fù)荷下的效率比舊壓縮機(jī)要高得多。
對(duì)舊壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析（圖2）表明，超前/滯后控制方案產(chǎn)生的整體比效率約為7.79kW/m3·min-1。對(duì)新壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)記錄的分析表明，總體比效率為6.93kW/m3·min-1。
儲(chǔ)罐和管道的更改減少了占地面積和維護(hù)成本
他們從壓縮機(jī)腔中完全移除了兩個(gè)濕儲(chǔ)罐，盡管這不是常見的措施，但在這種情況下還是合理的。使用變頻壓縮機(jī)時(shí)，如果主壓縮機(jī)意外脫機(jī)并且必須啟動(dòng)備用壓縮機(jī)，則增大的系統(tǒng)體積會(huì)增加可用的失電跨越時(shí)間（6），但是并不會(huì)提高能源的利用效率。
大量的閥門，配件和潛在的維護(hù)問題也增加了儲(chǔ)罐容量。刪除這些多余的儲(chǔ)氣罐可以簡化壓縮機(jī)腔的管路（圖6），從而消除與之相關(guān)的壓降。它還消除了對(duì)兩個(gè)額外的ASME壓力容器進(jìn)行年度檢查和認(rèn)證的需要。
卸下濕儲(chǔ)罐也為除霧過濾器提供了空間（圖7）。該10μm過濾器沒有可測量的壓降，并且從干燥機(jī)入口所需的5μm過濾器中消除了很大的負(fù)載。這種大型過濾器可以延長濾芯的更換時(shí)間，從而降低5μm過濾器的維護(hù)成本?；蛘?，如果以相同的時(shí)間間隔維修5μm過濾器，則由于負(fù)荷減少，壓降也會(huì)減小。
使用數(shù)據(jù)記錄儀分析結(jié)果
改良組安裝了數(shù)據(jù)記錄儀來測量能耗，并分析了生產(chǎn)數(shù)據(jù)以確定新系統(tǒng)的能耗。舊系統(tǒng)的平均功率為168.8kW（圖2），而新系統(tǒng)的平均功率為121.5kW（圖8）。雖然平均功率的這種差異會(huì)由于生產(chǎn)水平的不同而不能代表實(shí)際的節(jié)能量，但是可以通過計(jì)算每個(gè)時(shí)期的能源強(qiáng)度或計(jì)算生產(chǎn)單位量的能耗來更精確地估算實(shí)際節(jié)能量。計(jì)算出的能量強(qiáng)度舊系統(tǒng)為8.432kWh/1000ea和新系統(tǒng)為6.982kWh/1000ea。
每年節(jié)省的能源超過242,000kWh，約占基準(zhǔn)壓縮空氣能源使用量的17.2％。在兩個(gè)采集期之間，平均功率也降低了47.3kW，因此每年節(jié)省的需求量可能約為500至600kW-mo。
節(jié)省的17％的能源使用量包括壓縮機(jī)的能效提高了約11％，以及隔膜泵的壓縮空氣消耗降低了約1.4％。這一變化將壓縮空氣的使用量減少了約17％，并將每年的泵更換成本降低了約4,900美元。
集管壓降所導(dǎo)致的人工需求減少以及新鋁管中的摩擦減少，使得節(jié)省了基準(zhǔn)系統(tǒng)中其它4.8％的能耗。該項(xiàng)目的平均成本為0.072美元每千瓦時(shí)，因此每年的用電成本降低了超過19,000美元。
以上詳述的維護(hù)節(jié)省費(fèi)用約為每年7000美元?？紤]到項(xiàng)目所有四個(gè)階段，包括電力公司的回扣，公司的總現(xiàn)金支出剛好超過70,000美元，因此使用近3年的時(shí)間即可收回投資。
參考文獻(xiàn)
[1] Energy, U. D. (November 2003）. Improving Compressed Air System Performance: A sourcebook for industry. Washington: Energy Efficiency and Renewable Energy.
[2] CAGI. (2012）. Performance verification. Retrieved February 10, 2014, from Compressed Air and Gas Institute: http://www.cagi.org/ performance-verification/data-sheets.aspx
[3] Marshall, Ron. (n.d.）. The "Dirty Thirty" - Discovering perssure differential at the far end.
[4] Burkert USA. (n.d.）. Top Continuous Control. Retrieved February 10, 2014, from www.burkert.us: http://www.burkert.us/products_data/datasheets/DS8630-Standard-ES-ES.pdf
[5] Shi, Y. M.-L.-P. (2010）. Flow Characteristics of pneumatic booster regulator. Journal of Harbin Institute of Technology, 2013-2016.
[6] Wogsland, J. (2001）. Compressed air system upgrade improves production at a steel mill (The US Steel Mon Valley Works）. Case study, National Renewable Energy Lab, Office of Industrial Technologies, Golden.
來源：本站原創(chuàng)
本文中分析的案例為研究提供了“系統(tǒng)方法”的結(jié)果，該方法評(píng)估了系統(tǒng)的供需雙方，以探討出最節(jié)省成本的解決方案，從而實(shí)現(xiàn)為廣大壓縮空氣用戶的制造過程提供經(jīng)濟(jì)合理的高品質(zhì)壓縮空氣（1）。
該項(xiàng)目的主要目的是在保持壓縮空氣品質(zhì)的同時(shí)，提高可靠性，減少維護(hù)并降低壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行成本，該項(xiàng)目包括管道改造，設(shè)備升級(jí)，壓力控制方式變更和壓縮機(jī)優(yōu)化。同時(shí)，為說明合理性和可行性，該團(tuán)隊(duì)還提供了對(duì)項(xiàng)目總節(jié)省額的評(píng)估和驗(yàn)證。
系統(tǒng)方法分析壓縮空氣系統(tǒng)的重要性
對(duì)于這樣的案例，通常的做法是分析組件來改善壓縮空氣系統(tǒng)，往往涉及的方面非常具體，投資回收期短且易于量化（比如用效率更高的壓縮機(jī)來替代舊壓縮機(jī)），但能源部門和相關(guān)有創(chuàng)新性的壓縮空氣改善小組主張采用系統(tǒng)方法作為分析和改進(jìn)壓縮空氣系統(tǒng)的最佳措施。根據(jù)這些組織的說法，系統(tǒng)方法“不僅需要分析單個(gè)組件，還需要分析系統(tǒng)的供需雙方以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔?rdquo;（1）。
系統(tǒng)方法包括以下步驟：
1.設(shè)定當(dāng)前條件
2.確定流程需求
3.收集基準(zhǔn)數(shù)據(jù)
4.制定潛在的節(jié)能措施
5.評(píng)估經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件
6.實(shí)施措施
7.收集驗(yàn)證數(shù)據(jù)
8.繼續(xù)監(jiān)測和評(píng)估系統(tǒng)
這樣的系統(tǒng)方法可能更昂貴，更耗時(shí)，但它有可能優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)的整體性能，還可通過將某些措施與其它措施的節(jié)余相補(bǔ)貼，提供了實(shí)施更多節(jié)余空間的機(jī)會(huì)。同時(shí)，系統(tǒng)方法可以實(shí)現(xiàn)將其它措施的節(jié)省量來抵消另外一些措施的消耗量，來實(shí)施更多的節(jié)約方法。
系統(tǒng)分析壓縮空氣的供求
現(xiàn)場了解，Rockline工業(yè)斯普林代爾工廠現(xiàn)有的壓縮機(jī)是相同的150匹馬力單級(jí)定頻雙螺桿壓縮機(jī)。美國壓縮空氣和壓縮氣體協(xié)會(huì)（CAGI）將這些壓縮機(jī)的滿負(fù)荷下的比效率定為6.68kW/m3·min-1（2），每臺(tái)壓縮機(jī)的產(chǎn)量均達(dá)。數(shù)據(jù)記錄器收集的基準(zhǔn)能源使用情況表明，其中一臺(tái)壓縮機(jī)幾乎在滿負(fù)荷下運(yùn)行，而另一臺(tái)用于調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)則通過加載和卸載來控制系統(tǒng)壓力（圖2）。
調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的切入壓力設(shè)置為689.5KPa，切出壓力設(shè)置為758.5KPa。壓縮機(jī)腔包含兩個(gè)濕儲(chǔ)罐，總?cè)萘繛?.814m3。壓縮機(jī)腔內(nèi)裝有熱干燥器，將干燥的空氣送入工廠容量為7.57m3的干燥儲(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐通常保持在標(biāo)準(zhǔn)壓力689.5KPa左右。在干式儲(chǔ)罐和集管回路之間有一個(gè)壓力/流量控制器，但壓力控制裝置被設(shè)置為維持壓力/流量控制器出口的最大壓力，但實(shí)際設(shè)定值大于該最大壓力。
分配系統(tǒng)由一個(gè)7.62cm的鑄鐵集管環(huán)路組成，該環(huán)路向設(shè)施中的所有最終用途供應(yīng)空氣。主集管通過單獨(dú)的、不連續(xù)的液滴與隔膜泵相連。這些泵其中有12個(gè)用來輸送乳液和其它液體。平均每個(gè)泵大約每2個(gè)月更換一次，這在很大程度上是由于過壓導(dǎo)致的機(jī)械故障。
鋁管可減少泄露并消除停機(jī)時(shí)間
該項(xiàng)目開始時(shí)用9cm鋁制管道系統(tǒng)替換了7.62cm的黑鐵集管，舊的集管已有20多年的歷史，鐵管隨時(shí)間推移而嚴(yán)重老化。最近的一次空氣壓縮機(jī)事故是機(jī)油被送入集管，整個(gè)工廠關(guān)閉了幾個(gè)小時(shí)，而大部分機(jī)油卻從管道中排出。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，工廠必須處理系統(tǒng)中多余的油，這些油殘留在老化管道的孔和粗糙表面中。
選擇新的管道系統(tǒng)（圖3）是因?yàn)殇X管不會(huì)隨時(shí)間腐蝕。此外，由于采用了滑動(dòng)配合連接，因此安裝鋁制管道的時(shí)間大大少于安裝新的螺紋管或焊接鋼制管道系統(tǒng)的時(shí)間。同時(shí)，從理論上講，正確安裝的鋁制管道系統(tǒng)絕對(duì)不會(huì)泄漏，而鐵或鋼管肯定會(huì)泄漏。
優(yōu)化隔膜泵以減少需求
該公司向當(dāng)?shù)氐膲嚎s空氣供應(yīng)商尋求幫助，以確定正確的尺寸并配置泵系統(tǒng)。他們專注于提高泵的可靠性，從而減少更換故障泵的維護(hù)成本。
隔膜泵的額定壓力通常為最大壓力輸入，這是安全操作泵的壓力。泵通常還具有最小輸入壓力，該最小輸入壓力可能會(huì)導(dǎo)致泵失速或停止正常運(yùn)行。泵的轉(zhuǎn)速隨壓力變化，并且泵流量也相應(yīng)變化。因此，可以顯著降低泵的轉(zhuǎn)速和占空比，從而節(jié)省時(shí)間。
如果可以接受延長時(shí)間帶來的損失，那么壓力降低可以節(jié)省大量資金。該公司決定，他們可以將管線壓力從689.5KPa降低到379.2 KPa，這不會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來負(fù)面影響（圖4）。
流量控制器和增壓器有助于降低工廠壓力
現(xiàn)有系統(tǒng)的平均壓力為689.5KPa，這其中包括通過處理設(shè)備而產(chǎn)生的約34.5KPa的壓降，以及與負(fù)載/空載控件之間的68.95KPa的壓差。這意味著，當(dāng)壓縮機(jī)在689.5KPa-758.5KPa之間調(diào)節(jié)時(shí)，集管的壓力范圍為655KPa-724KPa。額外增加了34.5KPa（或更多）的壓降，這意味著終端壓力在調(diào)節(jié)壓縮機(jī)裝載之前可達(dá)到約620.5KPa，在卸載之前可達(dá)到約689.5KPa。
該設(shè)備中最高壓力的終端用途包括一組用于氣動(dòng)控制閥的電動(dòng)/氣動(dòng)定位器。當(dāng)供應(yīng)壓力降至約620.5KPa以下時(shí)，這些定位器不再有作用。如果其中一個(gè)定位器在低氣壓下發(fā)生故障，則可能導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)閉或產(chǎn)生廢品。因此，集管壓力很顯然需要設(shè)置，來為這些控制器至少提供最低壓力。
但是大多數(shù)情況下，該設(shè)施最終壓力都被調(diào)節(jié)在379.2KPa至551.6KPa之間。電動(dòng)/氣動(dòng)定位器的固有空氣消耗率為零（4），因?yàn)樗鼈冎皇菆?zhí)行定位器的作用。只要定位器處于相同位置，就不會(huì)消耗空氣。這就是“靜態(tài)流動(dòng)”應(yīng)用的定義，使其成為增壓器的理想選擇。在定位器組上安裝了2:1增壓調(diào)節(jié)器（5），并將其工作壓力設(shè)置為655KPa，以確保為設(shè)備提供足夠的供應(yīng)壓力。然后，可以將工廠總管壓力降至586KPa，允許最終壓力降低34.5KPa，將最終使用壓力調(diào)節(jié)至551.6KPa。設(shè)備壓力由原始?jí)毫?流量控制器調(diào)節(jié)（圖5）。
新型變頻空氣壓縮機(jī)可提高能源效率
Rockline工業(yè)安裝了兩臺(tái)馬力都為200匹，額定壓力為792.9KPa的噴油變頻單螺桿壓縮機(jī)。該公司選擇了這兩臺(tái)壓縮機(jī)，由此它可以正常運(yùn)行一臺(tái)壓縮機(jī)，而第二臺(tái)壓縮機(jī)完全可以作為備用。
新型壓縮機(jī)在額定工作壓力下的比效率低至6.79kW/m3·min-1，在額定流量和完全調(diào)節(jié)時(shí)的效率稍高。它們?cè)跐M負(fù)荷下的效率比舊壓縮機(jī)低一些，但是由于采用了變頻技術(shù)，它們?cè)诓糠重?fù)荷下的效率比舊壓縮機(jī)要高得多。
對(duì)舊壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析（圖2）表明，超前/滯后控制方案產(chǎn)生的整體比效率約為7.79kW/m3·min-1。對(duì)新壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)記錄的分析表明，總體比效率為6.93kW/m3·min-1。
儲(chǔ)罐和管道的更改減少了占地面積和維護(hù)成本
他們從壓縮機(jī)腔中完全移除了兩個(gè)濕儲(chǔ)罐，盡管這不是常見的措施，但在這種情況下還是合理的。使用變頻壓縮機(jī)時(shí)，如果主壓縮機(jī)意外脫機(jī)并且必須啟動(dòng)備用壓縮機(jī)，則增大的系統(tǒng)體積會(huì)增加可用的失電跨越時(shí)間（6），但是并不會(huì)提高能源的利用效率。
大量的閥門，配件和潛在的維護(hù)問題也增加了儲(chǔ)罐容量。刪除這些多余的儲(chǔ)氣罐可以簡化壓縮機(jī)腔的管路（圖6），從而消除與之相關(guān)的壓降。它還消除了對(duì)兩個(gè)額外的ASME壓力容器進(jìn)行年度檢查和認(rèn)證的需要。
卸下濕儲(chǔ)罐也為除霧過濾器提供了空間（圖7）。該10μm過濾器沒有可測量的壓降，并且從干燥機(jī)入口所需的5μm過濾器中消除了很大的負(fù)載。這種大型過濾器可以延長濾芯的更換時(shí)間，從而降低5μm過濾器的維護(hù)成本?；蛘?，如果以相同的時(shí)間間隔維修5μm過濾器，則由于負(fù)荷減少，壓降也會(huì)減小。
使用數(shù)據(jù)記錄儀分析結(jié)果
改良組安裝了數(shù)據(jù)記錄儀來測量能耗，并分析了生產(chǎn)數(shù)據(jù)以確定新系統(tǒng)的能耗。舊系統(tǒng)的平均功率為168.8kW（圖2），而新系統(tǒng)的平均功率為121.5kW（圖8）。雖然平均功率的這種差異會(huì)由于生產(chǎn)水平的不同而不能代表實(shí)際的節(jié)能量，但是可以通過計(jì)算每個(gè)時(shí)期的能源強(qiáng)度或計(jì)算生產(chǎn)單位量的能耗來更精確地估算實(shí)際節(jié)能量。計(jì)算出的能量強(qiáng)度舊系統(tǒng)為8.432kWh/1000ea和新系統(tǒng)為6.982kWh/1000ea。
每年節(jié)省的能源超過242,000kWh，約占基準(zhǔn)壓縮空氣能源使用量的17.2％。在兩個(gè)采集期之間，平均功率也降低了47.3kW，因此每年節(jié)省的需求量可能約為500至600kW-mo。
節(jié)省的17％的能源使用量包括壓縮機(jī)的能效提高了約11％，以及隔膜泵的壓縮空氣消耗降低了約1.4％。這一變化將壓縮空氣的使用量減少了約17％，并將每年的泵更換成本降低了約4,900美元。
集管壓降所導(dǎo)致的人工需求減少以及新鋁管中的摩擦減少，使得節(jié)省了基準(zhǔn)系統(tǒng)中其它4.8％的能耗。該項(xiàng)目的平均成本為0.072美元每千瓦時(shí)，因此每年的用電成本降低了超過19,000美元。
以上詳述的維護(hù)節(jié)省費(fèi)用約為每年7000美元?？紤]到項(xiàng)目所有四個(gè)階段，包括電力公司的回扣，公司的總現(xiàn)金支出剛好超過70,000美元，因此使用近3年的時(shí)間即可收回投資。
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