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李经理

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公司新闻

控制空压机系统中的泄漏

文章出处 : www.ikongyaji.com 作者 : Admin 人气: 150 发表时间:

空压机系统中的泄漏引起的问题比正常情况要多。例如,大多数空气系统中的压力不平衡是未调节需求水平的函数,其中泄漏是最大的原因。系统无法在整个集管管道中保持一致的压力也是未调节需求的函数。随着系统的老化,所需的功率增加和压力升高是多种因素共同作用的结果,包括使用时的泄漏。


识别和修复泄漏是降低压缩空气成本最明显的方法,但也是减少永久性最少的方法。实际上,我们将大多数系统中的泄漏修复归类为毫无意义的疯狂活动。我们目睹了无数工厂识别并修复整个系统中的泄漏,只是看到空气需求在几周内恢复。由于改进的暂时性以及难以量化维修价值的原因,大多数泄漏控制程序的寿命很短。为了长期有效地控制泄漏,我们需要了解为什么泄漏会以这种持久性再次发生。


让我们从系统的角度检查泄漏的影响。通过泄漏(leakage)的流量类似于孔口,因为流量由开口上游的压力决定。管路中的压力下降会根据管路支持流量的能力向泄漏处供应空气。例如,在90磅/平方英寸(表压)下流经1/4英寸孔的空气流量为94 scfm,但流经十英尺1/4英寸内径的空气流量。 90 psig的铜管将小于40 scfm,因为管中的压力将降至35 psig。如果试图提高管子出口处的压力,流量会增加,并且出口处的压力不会像管子入口处那样快地升高。


出于相同的原因,空气系统中的泄漏使得无法均衡空气系统中的压力。当新用户进入系统时,这称为需求事件。从集管中抽出支撑事件的空气,这导致集管中的压力从应用程序降回到压缩机。压力下降的大小是事件大小,从应用程序返回到压缩机的传输时间以及系统电容的函数。


当压缩机对系统的输送增加作出响应时,压力将从压缩机(Yāsuō jī)中上升。不幸的是,随着压力的增加,所有不受管制的用户对空气的需求也随之增加,包括泄漏,明吹以及调压器一直打开的用户。这种现象称为人为需求,它使压缩机无法平衡整个集管中的压力。在管道系统中的压力达到平衡之前,压力将上升到压缩机的调节或卸载设定点。在人工需求高的系统中,系统实际上可以吸收增加的功率和流量。在这两种情况下,都无法从系统的供应侧均衡压力,从而导致从供应到需求的压力下降。


操作员对较低总管压力的反应是将调压器曲柄打开到任何临界压力应用中的最大设定值。这将使物品压力设备入口的压力增加到集管压力减去调节器和过滤器上的压差所允许的水平。这也将导致物品压力跟踪集管压力。有效地,这通过增加系统中体积的百分比这是系统压力的函数来增加系统中的人工需求。下图描述了大多数系统中存在的压力下降及其对工作压力的影响。


现在,关键应用上的物品压力会随着集管压力的变化而波动。当这影响到结果的质量时,生产经营者将要求更高的系统压力,以将最小物品压力提高到要求以上。压力将继续在较高水平波动,较高的工作压力将增加整个系统的人为需求。压力波动的大小实际上将随着人为需求的增加占系统总需求的百分比而增加。修复泄漏会遇到类似的问题。


维修完泄漏后,维修附近的压力会升高。较高的压力增加了通过任何剩余的较小泄漏的流量。通过泄漏的速度随流量的增加呈指数增长。大多数压缩空气系统的管道内的水垢由于被压缩空气的速度提高而充当喷砂混合物,从而加剧了该问题。结果是剩余泄漏的传播急剧增加,在短时间内使泄漏恢复到原始水平。


这些问题的长期解决方案要求以非凡的分辨率控制需求压力,以使泄漏负荷的减少不会引起局部压力的增加。压缩机控制和定序器,甚至是基于PLC的系统,也可能无法提供此类分辨率。我们知道能够以这种方式做出响应的唯一设备是流量控制器。


流量控制器对非常低的差动控制阀进行精确控制,以使空气从供气压力向下膨胀到较低的需求压力,而不会产生能量损失。通过控制流量以持续匹配空气需求来实现恒定压力,这与通过机械弹簧或先导空气限制压力的调节器非常不同。


典型的流量控制器由带手动旁路回路的主电子PID控制阀组成。可以为关键系统添加完全冗余的气动PID控制回路。流量控制器将系统的供应侧与系统的需求侧分开。可以将供应系统中的压力设置为最大化压缩机的效率,而不受对需求压力的任何影响。


实际上,这是扩展器控制系统正常运行的关键因素。在供应侧保持较高的压力可创建有效的存储空间,膨胀机可使用该存储空间在几分之一秒内响应需求变化。可以将供应系统中这种潜在能量的维护设计为支持需求的间歇性增长,而无需使用额外的功率。


必须考虑许多参数才能使受控系统正常运行。系统的最大和最小需求,最大需求事件的大小,最大压缩机故障时的衰减率,需求和供应系统的电容,系统中大型事件的最长传输时间以及其他问题,取决于系统,必须权衡以确保适当的设计。


一旦控制了系统,泄漏的增长率将受到最大程度的限制。然后重要的是确定要维持的适当泄漏水平。该基准应基于经济因素来确定。目标是最大程度地减少维修泄漏的人工成本,并最大程度降低在线压缩机的功率。


人工成本将由系统泄漏的类型和数量决定。具有数百或数千个使用点的组装工厂的泄漏(leakage)要比具有更多管道和较少使用点的过程设施的泄漏多得多。一些泄漏问题是规格和购买问题。例如,可以使用某些配件,软管和断开器,它们明显更耐泄漏。反之亦然,某些硬件明显更容易泄漏。


虽然使用更好的硬件的初始成本较高,但与泄漏或将来需要维修的成本相比,它相对较小。使用优质的超声波检漏仪是减少定位泄漏的人工成本的最佳工具,这通常是过程中最耗时的部分。泄漏应减少到允许关闭一台或多台压缩机的水平。任何其他目标都是浪费时间。平均功率为4 scfm / hp(如果压缩机运行良好),用适当的预算证明泄漏控制程序不久就可以用很长时间。以每千瓦时5元计算,支持100 scfm或25 hp泄漏的成本每年将超过70000元。这种方法的关键是,如果100 scfm的泄漏修复功能允许您关闭下一台压缩机,则节省的费用将更多。


压缩空气系统中的泄漏是不可避免的,如果不加以控制,将导致生产和质量问题。支持系统中的泄漏的成本使泄漏管理程序看起来很有吸引力,但是修复或控制泄漏级别的努力实际上增加了重现率。绝对是收益递减的情况。花费一些精力来理解实际的关键物品要求,以及正确应用系统控制例如流量控制器,可以使泄漏控制成为可管理且经济上有吸引力的工作。


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