【壓縮機(jī)網(wǎng)】在美國中西部，大多數(shù)食品制造廠利用壓縮空氣和現(xiàn)場(chǎng)制氮對(duì)多種食品進(jìn)行生產(chǎn)和包裝。當(dāng)電價(jià)為4.5美分/KWh時(shí)，廠家每年在壓縮空氣系統(tǒng)的能耗上的支出為430,344美元。
本項(xiàng)目主要研究食品包裝過程中的空氣壓縮系統(tǒng)，研究成果可使工廠減少689scfm 的氣體流量，節(jié)約$54,671的成本。該項(xiàng)目采用開放式吹氣、氮?dú)庑孤┬迯?fù)以及使用空氣振蕩器的方法來維持產(chǎn)品的移動(dòng)。
由于字?jǐn)?shù)限制，本文將為讀者展示我們?cè)趬嚎s氣體系統(tǒng)需求方所觀測(cè)到的結(jié)果，并對(duì)降低氣體流量的具體方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
壓縮氣體系統(tǒng)評(píng)估
核心機(jī)房的壓縮空氣系統(tǒng)包括三個(gè)250-hp無油定速旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)，同時(shí)它們通過管道與兩個(gè)400-hp無油變速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)相連，由這五臺(tái)設(shè)備一起將壓縮氣體輸送到兩臺(tái)大型冷凍干燥機(jī)中實(shí)現(xiàn)氣體干燥。
而另一機(jī)房由兩個(gè)250-hp的無油旋轉(zhuǎn)螺旋桿壓縮機(jī)組成，且壓縮機(jī)中內(nèi)置有分流HOC（熱壓）鼓式氣體干燥器，用以干燥氣體。
兩個(gè)機(jī)房中的壓縮空氣系統(tǒng)每年工作8,600小時(shí)。系統(tǒng)的負(fù)載曲線（空氣需求）在所有運(yùn)行班次中相對(duì)穩(wěn)定。總的來說，每年系統(tǒng)氣體流量在4,000scfm到6,200scfm 之間，平均約為5,200到5,500scfm。
如表1所示，核心機(jī)房的平均系統(tǒng)流量為3,627scfm，平均空氣壓縮機(jī)排放壓力為105psig，系統(tǒng)平均壓力為9psig。核心機(jī)房總輸入功率為748kW，比功率為4.85scfm/kW。每單位流量壓縮空氣的電費(fèi)為每年$79.81/scfm，每單位壓力空氣的電費(fèi)為每年$1,447.38 psig。核心機(jī)房每年的電費(fèi)為$289,476。
面包店機(jī)房的平均系統(tǒng)流量為1,968scfm，平均排放壓力為90psig，平均系統(tǒng)壓力為80psig。機(jī)房總輸入功率為364kW，比功率為5.4scfm/kW。每單位流量壓縮空氣的電費(fèi)為每年$71.58/scfm，每單位壓力空氣的電費(fèi)為每年$704.34psig。核心房每年的電費(fèi)為140,868美元。
經(jīng)過壓縮機(jī)的工作分析，壓縮設(shè)備在兩處都運(yùn)行良好。但正如在進(jìn)行壓縮空氣評(píng)估時(shí)經(jīng)常碰到的情況一樣，我們的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一臺(tái)空氣壓縮機(jī)可能在功率達(dá)到了額定功率時(shí)，提供的空氣流量卻比所需的少得多。但是從表2我們可以看出，氣流（負(fù)荷）的實(shí)際需求與機(jī)組的電力消耗是相匹配的，因此這種情況沒有在該食品廠中出現(xiàn)。
除塵系統(tǒng)評(píng)估：食品廠不可回避的問題
在任何食品廠中，除塵系統(tǒng)的評(píng)估都顯得十分重要。在該食品廠中，我們檢查了12個(gè)除塵器使用壓縮空氣的情況，發(fā)現(xiàn)除塵器的進(jìn)料尺寸合適，而且每個(gè)集塵器之間都有足夠的儲(chǔ)存空間。需求控制很有效，集塵器的布袋也在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候更換。此外，這些裝置的運(yùn)行并沒有使用定時(shí)器，但即使將低壓氣體通入附近的其他管道或是通入除塵器中也不會(huì)產(chǎn)生問題。
在典型的脈沖射流除塵系統(tǒng)中，粉塵被用布袋或者梳狀剔除器收集后，會(huì)形成尺寸結(jié)構(gòu)合適的粉塵塊，可用壓縮空氣脈沖將其從布袋上沖刷下來。當(dāng)粉塵塊被正確地從除塵器中移除時(shí)，系統(tǒng)就成功地將指定環(huán)境的粉塵除去了，且布袋具有正常的使用壽命；但如果粉塵塊不能被有效地從除塵器中除去，集塵器將失去除塵的功能，而且會(huì)大大縮短布袋的使用壽命。
當(dāng)設(shè)備的壓縮氣體進(jìn)給條件正常時(shí)，采用需求控制器可以消耗更少的空氣并實(shí)現(xiàn)更好的效果。但是若在沒有合適的壓縮空氣進(jìn)給條件下使用需求控制器，可能會(huì)消耗更多的空氣，并且降低布袋的使用壽命和性能。因此，正確操作除塵器對(duì)降低成本和提高系統(tǒng)效率至關(guān)重要。同時(shí)，也有很多的集塵系統(tǒng)是通過定時(shí)器來控制壓縮空氣脈沖的，操作人員通過具體情況來設(shè)置定時(shí)器，以便有效地移除粉塵塊和保障布袋的使用壽命。
除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定了有效除塵所需的歧管和脈沖閥的進(jìn)氣口壓力。
脈沖閥以預(yù)定速度將給定量的壓縮氣體送向布袋，以沖刷與清理布袋上的粉塵塊。給定的空氣量大小取決于脈沖噴嘴在預(yù)定的情況下，被恒壓注入的壓縮空氣的壓力。
對(duì)于每一次脈沖，除塵器都必須處在正確地（或接近于它）、穩(wěn)定可重復(fù)的壓力水平上，特別是使用定時(shí)器控制脈沖的是時(shí)候。操作人員可以通過實(shí)驗(yàn)，找到在所需的進(jìn)氣壓力下 的“正確的時(shí)序”。但是一旦壓力改變，系統(tǒng)的性能就可能會(huì)變差。
粉塵塊難以從布袋上清除是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，主要原因可能是脈沖器在不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向布袋發(fā)出脈沖，也可能是兩次脈沖間的時(shí)間過長，導(dǎo)致粉塵塊越積越大，以致難以有效清除。這不光會(huì)縮短布袋的使用壽命，還會(huì)使系統(tǒng)性能大大下降。出現(xiàn)這種情況的幾個(gè)基本原因有：
1.操作條件的定時(shí)器設(shè)置不正確。確定最佳定時(shí)器設(shè)置的實(shí)際需求可能會(huì)隨著生產(chǎn)產(chǎn)品的變化而變化，甚至隨季節(jié)變化而變化。因此定時(shí)器從一開始就需要精心設(shè)置，并且定時(shí)監(jiān)控。
2.在進(jìn)氣孔處缺乏足夠的存儲(chǔ)空間或足夠的空氣供給，使得系統(tǒng)不得不降低氣體壓力來滿足脈沖所需的空氣量。
3.除塵器的進(jìn)氣管路過小，也會(huì)產(chǎn)生與空氣供應(yīng)不足類似的效果。
4.太小或不適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥，無法處理集塵器所需的氣體流量。
所有這些情況都會(huì)導(dǎo)致氣體流量受到限制。出現(xiàn)這些情況的原因是，在安裝之前或在某些操作更改之前，沒有為除塵操作確定適當(dāng)?shù)臍怏w流量。進(jìn)氣管的大小、調(diào)節(jié)閥的大小以及進(jìn)氣量的多少都需要參照系統(tǒng)具體的氣體“實(shí)際流量”，而不能使用所謂的“平均流量”。
“平均流量”是壓縮空氣的流量(以立方英尺/分鐘為單位)，與進(jìn)程所需的或是輸入系統(tǒng)的空氣量無關(guān)。而“實(shí)際流量”是指系統(tǒng)所需的空氣流量（以立方英尺/分鐘為單位）。如果在短時(shí)間內(nèi)，即使系統(tǒng)所需的空氣量比較小，仍然可能有很大的“實(shí)際流量”。這正是除塵器擁有的特點(diǎn)。
程序控制器可以對(duì)系統(tǒng)所需的“實(shí)際流量”產(chǎn)生非常顯著的影響。舉例來說，一個(gè)裝有六個(gè)脈沖閥的除塵器可以使用3.5立方英尺的壓縮空氣，每個(gè)脈沖超過半秒。
如果將這兩種不同的“流量”用于控制給氣管路流量，則它們對(duì)調(diào)節(jié)器尺寸等方面的影響將出現(xiàn)類似的差異。以高流速進(jìn)入歧管會(huì)造成額外的壓力損失，進(jìn)而影響脈沖清潔器的性能。如果有必要，類似的效果也可以用在改變空氣接收器的尺寸上，以減小系統(tǒng)和給氣管路的壓降。
質(zhì)量壓力表的推薦
我們通常建議在每個(gè)給氣管路的除塵器入口附近安裝一個(gè)質(zhì)量壓力表。觀察脈沖沖擊在表上的壓力，如果壓降過高，就有必要找出其原因。了解除塵器規(guī)格、每脈沖的氣體流量、脈沖進(jìn)給壓力時(shí)間、脈沖間循環(huán)時(shí)間等。然后計(jì)算系統(tǒng)空氣流量，檢查管道直徑和存儲(chǔ)空間是否合適，以決定是否增加存儲(chǔ)空間。當(dāng)控制隔膜或者管道連接出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)有大量的壓縮氣體泄露（10到15立方英尺/分鐘甚至更多）。而這樣的泄露往往難以發(fā)現(xiàn)，也很難修復(fù)。
為除塵器選擇適當(dāng)?shù)某叽绾痛鎯?chǔ)裝置，可以將短時(shí)期內(nèi)有較大體積氣體需求的作業(yè)轉(zhuǎn)化成平均流量很低的作業(yè)。如果不需要短的高需求脈沖（小于1分鐘），則應(yīng)該在接收器之后安裝調(diào)節(jié)閥。
適當(dāng)增加存儲(chǔ)空間不僅是從能量層面上考慮，更是從空氣的質(zhì)量層面上考慮的。正確地控制除塵器可以讓噴嘴處的壓降對(duì)周圍系統(tǒng)的影響減小，同時(shí)也可以提高除塵器的性能和延長布袋的使用壽命。除塵器是一個(gè)重要的泄漏源，很難檢測(cè)到。脈沖控制隔膜也常泄漏，而電子氣流報(bào)警器可以遠(yuǎn)距離地、直觀地發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題并發(fā)出信號(hào)。
系統(tǒng)重置并穩(wěn)定后，檢查每臺(tái)除塵器的運(yùn)行情況，確保適時(shí)地對(duì)布袋的進(jìn)行更換，控制工作需求，還要確保相鄰設(shè)備間無不良影響。
解決開放式吹氣問題，達(dá)到最佳吹氣效果
對(duì)工廠兩個(gè)區(qū)域的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行了審計(jì)和徹底的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)可以通過幾種方法來減少空氣流量。其中一項(xiàng)是開放式送氣的優(yōu)化。
湍流壓縮空氣直接從管道中噴出，會(huì)浪費(fèi)大量的壓縮空氣，違反職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)（OSHA）中有關(guān)噪音的規(guī)定，而且還遠(yuǎn)達(dá)不到壓力要求。采用空氣射流和誘導(dǎo)空氣流動(dòng)的噴嘴代替開放式吹氣，可以降低噪音水平，減少壓縮空氣的使用，通常還可以提高吹出作業(yè)的效率和質(zhì)量。
工廠安裝了適當(dāng)?shù)奈那鹄锓糯笃骱涂刂破?。并且開始更多地使用機(jī)械手段清理粉塵塊，以減少使用壓縮空氣。這些優(yōu)化措施使氣流需求減少305scfm，每年耗電量減少539, 644kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$24, 284。
市面上有許多噴氣射流裝置和誘導(dǎo)氣流的產(chǎn)品可用。但是一個(gè)噴嘴的試驗(yàn)可能與同一制造商的另一個(gè)噴嘴有所不同，不過差別不大。以下是需要記住的要點(diǎn):
5.在吹氣過程中，需要壓力推力(psig)來松動(dòng)要吹除的灰塵。
6.一旦空氣離開“吹出”裝置，推力就會(huì)迅速消散。
7.在吹除過程中，總風(fēng)量(cfm)、壓縮空氣和引風(fēng)對(duì)于吹除作業(yè)至關(guān)重要。
8.把昂貴的壓縮空氣作為最后的手段;機(jī)械、液壓等永遠(yuǎn)是更節(jié)能的手段，往往也更安全。
9.所有吹出的空氣應(yīng)調(diào)節(jié)至最低有效壓力。更高的壓力伴隨著更大的流量，而這往往沒必要，因?yàn)楦叩膲毫?huì)使生產(chǎn)成本更高。鼓風(fēng)機(jī)提供的壓力空氣會(huì)更經(jīng)濟(jì)。
10.無論何時(shí)，都應(yīng)該盡可能地使用文丘里空氣放大器噴嘴——適當(dāng)?shù)剡x擇提供的空氣推力和體積，這通常會(huì)減少至少50%的吹出空氣，將省下的空氣用到其他更有價(jià)值的作業(yè)上。
11.在生產(chǎn)不需要的時(shí)候，所有吹出空氣的過程能夠自動(dòng)停止。
更好的氮?dú)饪刂?，更好的空氣振?dòng)方法
第二個(gè)減少氣流量的方法著重在工廠用氮(N2)上。研究小組在一個(gè)地區(qū)觀察了20個(gè)組裝袋作業(yè)后，發(fā)現(xiàn)除一種產(chǎn)品外，其他大部分裝袋系統(tǒng)都使用氮?dú)?。氮?dú)馐怯扇萘繛?80-scfm的自動(dòng)控制制氮裝置現(xiàn)場(chǎng)制備，以液體N2作為備用。氮?dú)獾挠昧繛?20～350 scfm，純度在99.7%～99.8%之間。氮?dú)獾纳杀燃s為5:1，每過60～65秒，會(huì)有1750立方英尺的空氣被用來產(chǎn)生350立方英尺的氮?dú)狻Ｍǔ?，?dāng)生產(chǎn)線停下時(shí)，氮?dú)獾墓?yīng)仍在進(jìn)行。在一次實(shí)地考察中，大約有7個(gè)裝袋機(jī)被留在了不運(yùn)行的生產(chǎn)線上，每個(gè)裝袋機(jī)中殘留有3到20立方英尺的氮?dú)狻?/div>
工廠采用了自動(dòng)關(guān)閉控制來解決這個(gè)問題。當(dāng)不需要氮?dú)鈺r(shí)，它會(huì)自動(dòng)停止氮?dú)獾墓?yīng)。它還安裝了控制閥來調(diào)節(jié)氮?dú)獾氖褂昧?。這項(xiàng)優(yōu)化措施使氣流需求減少300scfm，每年耗電量減少530,800kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$23, 886。
最后，工廠實(shí)施了一種更好的方法，使用空氣振動(dòng)器來保持產(chǎn)品或包裝的移動(dòng)或分離。如果一家工廠使用的空氣振動(dòng)器的空氣使用量為每臺(tái)10 cfm左右，那么類似的電動(dòng)振動(dòng)器要生產(chǎn)相同的產(chǎn)品的話，就需要2.5-hp或更高的功率，而這可能需要0.25-hp左右的功率輸入。這項(xiàng)優(yōu)化措施時(shí)氣流需求減少84scfm，每年耗電量減少144,480kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$6, 501。
結(jié)論
食品包裝業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了其主要目標(biāo)，即實(shí)施成本效益高的方法，以減少核心生產(chǎn)區(qū)和面包店對(duì)壓縮空氣的需求，并在這一過程中節(jié)省了成本。我們將繼續(xù)研究實(shí)施新的方法，以減少對(duì)壓縮空氣的需求，并改善供應(yīng)運(yùn)作，以達(dá)到更多的節(jié)省。
本項(xiàng)目主要研究食品包裝過程中的空氣壓縮系統(tǒng)，研究成果可使工廠減少689scfm 的氣體流量，節(jié)約$54,671的成本。該項(xiàng)目采用開放式吹氣、氮?dú)庑孤┬迯?fù)以及使用空氣振蕩器的方法來維持產(chǎn)品的移動(dòng)。
由于字?jǐn)?shù)限制，本文將為讀者展示我們?cè)趬嚎s氣體系統(tǒng)需求方所觀測(cè)到的結(jié)果，并對(duì)降低氣體流量的具體方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
壓縮氣體系統(tǒng)評(píng)估
核心機(jī)房的壓縮空氣系統(tǒng)包括三個(gè)250-hp無油定速旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)，同時(shí)它們通過管道與兩個(gè)400-hp無油變速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)相連，由這五臺(tái)設(shè)備一起將壓縮氣體輸送到兩臺(tái)大型冷凍干燥機(jī)中實(shí)現(xiàn)氣體干燥。
而另一機(jī)房由兩個(gè)250-hp的無油旋轉(zhuǎn)螺旋桿壓縮機(jī)組成，且壓縮機(jī)中內(nèi)置有分流HOC（熱壓）鼓式氣體干燥器，用以干燥氣體。
兩個(gè)機(jī)房中的壓縮空氣系統(tǒng)每年工作8,600小時(shí)。系統(tǒng)的負(fù)載曲線（空氣需求）在所有運(yùn)行班次中相對(duì)穩(wěn)定。總的來說，每年系統(tǒng)氣體流量在4,000scfm到6,200scfm 之間，平均約為5,200到5,500scfm。
如表1所示，核心機(jī)房的平均系統(tǒng)流量為3,627scfm，平均空氣壓縮機(jī)排放壓力為105psig，系統(tǒng)平均壓力為9psig。核心機(jī)房總輸入功率為748kW，比功率為4.85scfm/kW。每單位流量壓縮空氣的電費(fèi)為每年$79.81/scfm，每單位壓力空氣的電費(fèi)為每年$1,447.38 psig。核心機(jī)房每年的電費(fèi)為$289,476。
面包店機(jī)房的平均系統(tǒng)流量為1,968scfm，平均排放壓力為90psig，平均系統(tǒng)壓力為80psig。機(jī)房總輸入功率為364kW，比功率為5.4scfm/kW。每單位流量壓縮空氣的電費(fèi)為每年$71.58/scfm，每單位壓力空氣的電費(fèi)為每年$704.34psig。核心房每年的電費(fèi)為140,868美元。
經(jīng)過壓縮機(jī)的工作分析，壓縮設(shè)備在兩處都運(yùn)行良好。但正如在進(jìn)行壓縮空氣評(píng)估時(shí)經(jīng)常碰到的情況一樣，我們的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一臺(tái)空氣壓縮機(jī)可能在功率達(dá)到了額定功率時(shí)，提供的空氣流量卻比所需的少得多。但是從表2我們可以看出，氣流（負(fù)荷）的實(shí)際需求與機(jī)組的電力消耗是相匹配的，因此這種情況沒有在該食品廠中出現(xiàn)。
除塵系統(tǒng)評(píng)估：食品廠不可回避的問題
在任何食品廠中，除塵系統(tǒng)的評(píng)估都顯得十分重要。在該食品廠中，我們檢查了12個(gè)除塵器使用壓縮空氣的情況，發(fā)現(xiàn)除塵器的進(jìn)料尺寸合適，而且每個(gè)集塵器之間都有足夠的儲(chǔ)存空間。需求控制很有效，集塵器的布袋也在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候更換。此外，這些裝置的運(yùn)行并沒有使用定時(shí)器，但即使將低壓氣體通入附近的其他管道或是通入除塵器中也不會(huì)產(chǎn)生問題。
在典型的脈沖射流除塵系統(tǒng)中，粉塵被用布袋或者梳狀剔除器收集后，會(huì)形成尺寸結(jié)構(gòu)合適的粉塵塊，可用壓縮空氣脈沖將其從布袋上沖刷下來。當(dāng)粉塵塊被正確地從除塵器中移除時(shí)，系統(tǒng)就成功地將指定環(huán)境的粉塵除去了，且布袋具有正常的使用壽命；但如果粉塵塊不能被有效地從除塵器中除去，集塵器將失去除塵的功能，而且會(huì)大大縮短布袋的使用壽命。
當(dāng)設(shè)備的壓縮氣體進(jìn)給條件正常時(shí)，采用需求控制器可以消耗更少的空氣并實(shí)現(xiàn)更好的效果。但是若在沒有合適的壓縮空氣進(jìn)給條件下使用需求控制器，可能會(huì)消耗更多的空氣，并且降低布袋的使用壽命和性能。因此，正確操作除塵器對(duì)降低成本和提高系統(tǒng)效率至關(guān)重要。同時(shí)，也有很多的集塵系統(tǒng)是通過定時(shí)器來控制壓縮空氣脈沖的，操作人員通過具體情況來設(shè)置定時(shí)器，以便有效地移除粉塵塊和保障布袋的使用壽命。
除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定了有效除塵所需的歧管和脈沖閥的進(jìn)氣口壓力。
脈沖閥以預(yù)定速度將給定量的壓縮氣體送向布袋，以沖刷與清理布袋上的粉塵塊。給定的空氣量大小取決于脈沖噴嘴在預(yù)定的情況下，被恒壓注入的壓縮空氣的壓力。
對(duì)于每一次脈沖，除塵器都必須處在正確地（或接近于它）、穩(wěn)定可重復(fù)的壓力水平上，特別是使用定時(shí)器控制脈沖的是時(shí)候。操作人員可以通過實(shí)驗(yàn)，找到在所需的進(jìn)氣壓力下 的“正確的時(shí)序”。但是一旦壓力改變，系統(tǒng)的性能就可能會(huì)變差。
粉塵塊難以從布袋上清除是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，主要原因可能是脈沖器在不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向布袋發(fā)出脈沖，也可能是兩次脈沖間的時(shí)間過長，導(dǎo)致粉塵塊越積越大，以致難以有效清除。這不光會(huì)縮短布袋的使用壽命，還會(huì)使系統(tǒng)性能大大下降。出現(xiàn)這種情況的幾個(gè)基本原因有：
1.操作條件的定時(shí)器設(shè)置不正確。確定最佳定時(shí)器設(shè)置的實(shí)際需求可能會(huì)隨著生產(chǎn)產(chǎn)品的變化而變化，甚至隨季節(jié)變化而變化。因此定時(shí)器從一開始就需要精心設(shè)置，并且定時(shí)監(jiān)控。
2.在進(jìn)氣孔處缺乏足夠的存儲(chǔ)空間或足夠的空氣供給，使得系統(tǒng)不得不降低氣體壓力來滿足脈沖所需的空氣量。
3.除塵器的進(jìn)氣管路過小，也會(huì)產(chǎn)生與空氣供應(yīng)不足類似的效果。
4.太小或不適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥，無法處理集塵器所需的氣體流量。
所有這些情況都會(huì)導(dǎo)致氣體流量受到限制。出現(xiàn)這些情況的原因是，在安裝之前或在某些操作更改之前，沒有為除塵操作確定適當(dāng)?shù)臍怏w流量。進(jìn)氣管的大小、調(diào)節(jié)閥的大小以及進(jìn)氣量的多少都需要參照系統(tǒng)具體的氣體“實(shí)際流量”，而不能使用所謂的“平均流量”。
“平均流量”是壓縮空氣的流量(以立方英尺/分鐘為單位)，與進(jìn)程所需的或是輸入系統(tǒng)的空氣量無關(guān)。而“實(shí)際流量”是指系統(tǒng)所需的空氣流量（以立方英尺/分鐘為單位）。如果在短時(shí)間內(nèi)，即使系統(tǒng)所需的空氣量比較小，仍然可能有很大的“實(shí)際流量”。這正是除塵器擁有的特點(diǎn)。
程序控制器可以對(duì)系統(tǒng)所需的“實(shí)際流量”產(chǎn)生非常顯著的影響。舉例來說，一個(gè)裝有六個(gè)脈沖閥的除塵器可以使用3.5立方英尺的壓縮空氣，每個(gè)脈沖超過半秒。
如果將這兩種不同的“流量”用于控制給氣管路流量，則它們對(duì)調(diào)節(jié)器尺寸等方面的影響將出現(xiàn)類似的差異。以高流速進(jìn)入歧管會(huì)造成額外的壓力損失，進(jìn)而影響脈沖清潔器的性能。如果有必要，類似的效果也可以用在改變空氣接收器的尺寸上，以減小系統(tǒng)和給氣管路的壓降。
質(zhì)量壓力表的推薦
我們通常建議在每個(gè)給氣管路的除塵器入口附近安裝一個(gè)質(zhì)量壓力表。觀察脈沖沖擊在表上的壓力，如果壓降過高，就有必要找出其原因。了解除塵器規(guī)格、每脈沖的氣體流量、脈沖進(jìn)給壓力時(shí)間、脈沖間循環(huán)時(shí)間等。然后計(jì)算系統(tǒng)空氣流量，檢查管道直徑和存儲(chǔ)空間是否合適，以決定是否增加存儲(chǔ)空間。當(dāng)控制隔膜或者管道連接出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)有大量的壓縮氣體泄露（10到15立方英尺/分鐘甚至更多）。而這樣的泄露往往難以發(fā)現(xiàn)，也很難修復(fù)。
為除塵器選擇適當(dāng)?shù)某叽绾痛鎯?chǔ)裝置，可以將短時(shí)期內(nèi)有較大體積氣體需求的作業(yè)轉(zhuǎn)化成平均流量很低的作業(yè)。如果不需要短的高需求脈沖（小于1分鐘），則應(yīng)該在接收器之后安裝調(diào)節(jié)閥。
適當(dāng)增加存儲(chǔ)空間不僅是從能量層面上考慮，更是從空氣的質(zhì)量層面上考慮的。正確地控制除塵器可以讓噴嘴處的壓降對(duì)周圍系統(tǒng)的影響減小，同時(shí)也可以提高除塵器的性能和延長布袋的使用壽命。除塵器是一個(gè)重要的泄漏源，很難檢測(cè)到。脈沖控制隔膜也常泄漏，而電子氣流報(bào)警器可以遠(yuǎn)距離地、直觀地發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題并發(fā)出信號(hào)。
系統(tǒng)重置并穩(wěn)定后，檢查每臺(tái)除塵器的運(yùn)行情況，確保適時(shí)地對(duì)布袋的進(jìn)行更換，控制工作需求，還要確保相鄰設(shè)備間無不良影響。
解決開放式吹氣問題，達(dá)到最佳吹氣效果
對(duì)工廠兩個(gè)區(qū)域的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行了審計(jì)和徹底的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)可以通過幾種方法來減少空氣流量。其中一項(xiàng)是開放式送氣的優(yōu)化。
湍流壓縮空氣直接從管道中噴出，會(huì)浪費(fèi)大量的壓縮空氣，違反職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)（OSHA）中有關(guān)噪音的規(guī)定，而且還遠(yuǎn)達(dá)不到壓力要求。采用空氣射流和誘導(dǎo)空氣流動(dòng)的噴嘴代替開放式吹氣，可以降低噪音水平，減少壓縮空氣的使用，通常還可以提高吹出作業(yè)的效率和質(zhì)量。
工廠安裝了適當(dāng)?shù)奈那鹄锓糯笃骱涂刂破?。并且開始更多地使用機(jī)械手段清理粉塵塊，以減少使用壓縮空氣。這些優(yōu)化措施使氣流需求減少305scfm，每年耗電量減少539, 644kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$24, 284。
市面上有許多噴氣射流裝置和誘導(dǎo)氣流的產(chǎn)品可用。但是一個(gè)噴嘴的試驗(yàn)可能與同一制造商的另一個(gè)噴嘴有所不同，不過差別不大。以下是需要記住的要點(diǎn):
5.在吹氣過程中，需要壓力推力(psig)來松動(dòng)要吹除的灰塵。
6.一旦空氣離開“吹出”裝置，推力就會(huì)迅速消散。
7.在吹除過程中，總風(fēng)量(cfm)、壓縮空氣和引風(fēng)對(duì)于吹除作業(yè)至關(guān)重要。
8.把昂貴的壓縮空氣作為最后的手段;機(jī)械、液壓等永遠(yuǎn)是更節(jié)能的手段，往往也更安全。
9.所有吹出的空氣應(yīng)調(diào)節(jié)至最低有效壓力。更高的壓力伴隨著更大的流量，而這往往沒必要，因?yàn)楦叩膲毫?huì)使生產(chǎn)成本更高。鼓風(fēng)機(jī)提供的壓力空氣會(huì)更經(jīng)濟(jì)。
10.無論何時(shí)，都應(yīng)該盡可能地使用文丘里空氣放大器噴嘴——適當(dāng)?shù)剡x擇提供的空氣推力和體積，這通常會(huì)減少至少50%的吹出空氣，將省下的空氣用到其他更有價(jià)值的作業(yè)上。
11.在生產(chǎn)不需要的時(shí)候，所有吹出空氣的過程能夠自動(dòng)停止。
更好的氮?dú)饪刂?，更好的空氣振?dòng)方法
第二個(gè)減少氣流量的方法著重在工廠用氮(N2)上。研究小組在一個(gè)地區(qū)觀察了20個(gè)組裝袋作業(yè)后，發(fā)現(xiàn)除一種產(chǎn)品外，其他大部分裝袋系統(tǒng)都使用氮?dú)?。氮?dú)馐怯扇萘繛?80-scfm的自動(dòng)控制制氮裝置現(xiàn)場(chǎng)制備，以液體N2作為備用。氮?dú)獾挠昧繛?20～350 scfm，純度在99.7%～99.8%之間。氮?dú)獾纳杀燃s為5:1，每過60～65秒，會(huì)有1750立方英尺的空氣被用來產(chǎn)生350立方英尺的氮?dú)狻Ｍǔ?，?dāng)生產(chǎn)線停下時(shí)，氮?dú)獾墓?yīng)仍在進(jìn)行。在一次實(shí)地考察中，大約有7個(gè)裝袋機(jī)被留在了不運(yùn)行的生產(chǎn)線上，每個(gè)裝袋機(jī)中殘留有3到20立方英尺的氮?dú)狻?/div>
工廠采用了自動(dòng)關(guān)閉控制來解決這個(gè)問題。當(dāng)不需要氮?dú)鈺r(shí)，它會(huì)自動(dòng)停止氮?dú)獾墓?yīng)。它還安裝了控制閥來調(diào)節(jié)氮?dú)獾氖褂昧?。這項(xiàng)優(yōu)化措施使氣流需求減少300scfm，每年耗電量減少530,800kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$23, 886。
最后，工廠實(shí)施了一種更好的方法，使用空氣振動(dòng)器來保持產(chǎn)品或包裝的移動(dòng)或分離。如果一家工廠使用的空氣振動(dòng)器的空氣使用量為每臺(tái)10 cfm左右，那么類似的電動(dòng)振動(dòng)器要生產(chǎn)相同的產(chǎn)品的話，就需要2.5-hp或更高的功率，而這可能需要0.25-hp左右的功率輸入。這項(xiàng)優(yōu)化措施時(shí)氣流需求減少84scfm，每年耗電量減少144,480kWh，相當(dāng)于每年節(jié)省$6, 501。
結(jié)論
食品包裝業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了其主要目標(biāo)，即實(shí)施成本效益高的方法，以減少核心生產(chǎn)區(qū)和面包店對(duì)壓縮空氣的需求，并在這一過程中節(jié)省了成本。我們將繼續(xù)研究實(shí)施新的方法，以減少對(duì)壓縮空氣的需求，并改善供應(yīng)運(yùn)作，以達(dá)到更多的節(jié)省。
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