Fine Tuning Kompresor dan Pemurnian Udara Bebas Minyak di Pabrik Farmasi
Oleh Don van Ormer, Air Power USA
Produsen produk farmasi menghabiskan sekitar $ 137.443 per tahun untuk listrik untuk mengoperasikan kompresor udara bebas minyak dalam sistem udara tekannya. Sistem udara tekan beroperasi dengan baik dan menyediakan tingkat pemurnian yang dibutuhkan. Tim kami mengunjungi pabrik tersebut dan mengidentifikasi sekelompok proyek yang dapat mengurangi permintaan udara tekan dan mengurangi biaya energi sebesar $ 42.248 - atau 31% dari penggunaan saat ini.
Namun, tujuan dari artikel ini adalah untuk mengilustrasikan tinjauan yang kami lakukan terhadap semua peralatan sisi penawaran. Ini termasuk kompresor udara bebas minyak, pengering, filter, saluran pembuangan, pemisah air minyak dan sistem pernapasan.
Kompresor Screw Rotary Bebas Minyak
Pasokan udara terkompresi utama terdiri dari tiga model kompresor sekrup putar putar dua tingkat Kobelco, model KNW2-B / H, kompresor sekrup putar dua tahap dengan kapasitas 2 langkah (load / no load). Semua tiga unit diberi nilai untuk 215 daya kuda pada beban penuh. KW beban penuh yang dihitung mereka (pada 125 psig) adalah 188 kW.
Urutan pengoperasian tiga unit Kobelco adalah, lead pertama, second lag (atau trim), dan standby ketiga. Pada saat peninjauan situs, urutan operasi kompresor adalah # 8 (Kobelco baru) di timbal, # 7 di trim dan # 6 di posisi standby. Dengan perawatan yang tepat, ketiga kompresor udara bebas minyak tersebut telah beroperasi dengan andal dan memenuhi harapan.
Sistem udara beroperasi 8.760 jam per tahun. Profil beban atau permintaan udara dari sistem ini relatif stabil selama semua shift. Aliran sistem secara keseluruhan berkisar antara 1.210 acfm selama produksi Senin sampai Kamis, 807 acfm pada hari Jumat sampai hari Minggu produksi, dan 741 acfm selama masa liburan non-produksi.
Unit saat ini memiliki kontrol kapasitas yang mampu menerjemahkan "kurang udara yang digunakan" menjadi pengurangan biaya listrik yang sebanding. Kontrol ini akan bekerja secara efektif dengan situasi penyimpanan perpipaan dan penyimpanan saat ini.
Penilaian sistem mengidentifikasi serangkaian proyek efisiensi sisi permintaan yang dapat mengurangi permintaan pada kompresor udara. Ini berarti lebih sedikit energi yang digunakan dan akan mengurangi biaya operasi sistem udara tekan. Pada tabel "kompresor menggunakan profil" di bawah ini, Anda dapat melihat bagaimana hal ini memungkinkan pabrik untuk mematikan operasi kompresor udara dan operasi pabrik pendukung, selama tiga profil beban, hanya dengan satu kompresor udara.
Berikut adalah ringkasan singkat dari proyek efisiensi sisi permintaan yang memungkinkan kita untuk mematikan kompresor udara.
Perbaikan tiga puluh inci (39) menandai kebocoran udara tekan
Ganti aplikasi blow terbuka dengan nozel venturi yang dirancang untuk mengurangi jumlah udara tekan yang digunakan
Perbaikan vacuum generator kontrol katup solenoida pada jalur L04 instruksi inserter
Menginstal tingkat diaktifkan, listrik atau pneumatik digerakkan kondensat katup pembuangan pada ketiga kompresor udara pada intercooler dan aftercooler kondensat perangkap
Baca kembali indikator indikator kelembaban udara pada pengering pengering tanpa pemanas Hankison di Area 35 di lantai 2 dan 4
Perbaiki kebocoran udara kompresi besar di kolektor debu
Tabel 1: Kompresor Udara Gunakan Profil - Sistem Saat Ini
Tabel 2: Kompresor Udara Gunakan Profil - Sistem yang Diusulkan
Pengering dan Filter Udara Kompresi
Sistem pengeringan udara terkompresi saat ini terdiri dari beberapa pengering udara tekan yang terletak di berbagai bangunan di fasilitas tersebut. Ini termasuk pengering berpendingin dan berbagai jenis pengering pengering. Semua berfungsi dengan baik. Satu unit belum ditugaskan dan kami mengamati pipa saluran masuk berdiameter terlalu kecil, yang kami percaya akan mengarah pada masalah masa depan. Pra-dan-filter yang sesuai dipasang dan perawatan mengubahnya untuk mempertahankan tekanan rendah dan kualitas udara.
Ruang Kompresor Udara Utama
Ruang kompresor udara utama memiliki dua pengering pendingin berpendingin Zeks 2000HSF yang terpasang, yang mampu menempuh tekanan tekanan 35 ° F sampai 38 ° F. Pada saat kunjungan lapangan, satu pengering beroperasi dan dalam keadaan memuaskan tanpa peringatan atau peringatan yang ada pada layar tampilan. Pengering lainnya dimatikan dan dalam keadaan standby manual.
Bangunan A
Zanderer ZEHD150 pengering pemanas udara pengering yang dipanaskan secara eksternal dipanaskan, dimurnikan dengan pemanas, dipasang pada tekanan tekanan tekanan -40 ° F. Unit ini beroperasi dengan baik.
Udara pembersih yang dipanaskan diperlukan untuk regenerasi menara off-line, yang berarti, udara bertekanan kering dari stopkontak pengering dilewatkan melalui elemen pemanas, dipasang di luar dua menara yang mengandung desiccant, yang memanaskan udara sampai 350 ° F Sampai 375 ° F, sebelum memasuki menara off-line. Udara pembersih yang dipanaskan kemudian digunakan untuk melepaskan kelembaban dari tempat tidur pengering. Siklus pengalihan normal untuk jenis pengering ini adalah pengeringan 4 jam dari udara bertekanan di menara on-line dan 3 jam, 15 menit pemanas udara pembersih dengan periode dingin selama 45 menit. Selama dingin, elemen pemanas dimatikan namun udara pembersih, atau udara menyapu, masih melewati menara off-line selama siklus regenerasi. Masa dingin diperlukan untuk mencoba dan menghilangkan lonjakan suhu dan titik deda pada peralihan yang umumnya terkait dengan pengering pengering pengering pemanas.
Membangun Lantai Atas
Dua pengering pengering tanpa hiasan Hankison HHS40 dipasang dan dalam keadaan baik. Mereka mampu mengeringkan udara terkompresi dari -40 ° F sampai -100 ° F titik embun tekanan tergantung pada pilihan siklus yang telah dipilih pelanggan. Dalam kasus ini, tekanan tekanan -40 ° F telah dipilih. Waktu siklus antara pengeringan dan regenerasi menara off-line lebih pendek dari pada waktu pengering pembersih yang dipanaskan. Waktu siklus pengering pengering tanpa pemanasan yang serupa biasanya adalah 4 menit dan 10 menit antara waktu peralihan dan titik akhir tekanan dipilih.
Selama kunjungan lapangan, Hankison HHS40 pengering yang terletak di lantai atas keduanya tampak dalam operasi yang memuaskan tanpa alarm hadir atau ditampilkan di layar. Kedua pengering memiliki indikator kelembaban yang terpasang pada unit yang berubah warna dengan adanya uap air di udara tekan pada outlet pengering. Indikator kelembaban perlu mencicipi udara bertekanan yang membiarkan pengering melalui katup jarum yang dapat diatur, atau dalam kasus ini, petcock digunakan. Petcaran terbuka terlalu jauh, hanya sedikit pendarahan yang diperlukan untuk indikator kelembaban untuk mencicipi udara. Lebih dari sedikit berdarah adalah buang-buang udara. Sebaiknya petcock disesuaikan sesuai kebutuhan.
Bangunan B Dalam Pembangunan
Bangunan HCO memiliki pembersih bersih VanAir HI400 yang berdedikasi tinggi, pengering udara bertekanan pengering regeneratif yang mampu menempuh tekanan tekanan 40 ° F. Elemen pemanas dipasang di dalam menara. Pada saat peninjauan lokasi, pengering ini tidak beroperasi karena pembangunan Gedung B baru yang belum selesai. Kami mengamati, bagaimanapun, masalah perpipaan yang kami percaya akan menciptakan masalah kualitas udara terkompresi masa depan untuk pengering ini.
Perpipaan saat ini untuk pengering adalah 1-1 / 2 "Tipe L tembaga. Dengan pipa tembaga tipe 1-1 / 2 ", kecepatan pipa akan melebihi kecepatan pipa yang direkomendasikan 20-30 fps. Hal ini akan menyebabkan penurunan tekanan yang bisa berlebihan, dan dengan kecepatan udara bertekanan tinggi melalui pengering, ini dapat menyebabkan kinerja titik embun yang buruk dan fluidisasi dari tempat tidur pengering. Fluidisasi tempat tidur pengering dapat menyebabkan debu - yaitu saat manik-manik pengering disatukan dan dipecah. Hal ini akan mengakibatkan udara pengontrol pengering dan after-filter yang mencolok sebelum waktunya mempengaruhi kehidupan layanan, dan muffler pembersih menjadi terpasang dengan debu desiccant yang akan mempengaruhi regenerasi dari saluran pengering.
Gambar 1: Membangun Pipa Pengering "B" - Sistem Saat Ini
Gambar 2: Membangun Pipa B "Pengering" - Sistem yang Diusulkan
Perpipaan dari header ke filter dan pengering adalah 1-1 / 2 "Tipe L copper dengan luas penampang 0,0123. Berikut adalah perhitungan yang akan ditunjukkan pada kecepatan udara tekan yang masuk ke dan dari pengering dan saringan:
400 scfm memberi nilai aliran untuk pengering
0.0123 luas penampang tipe L, 1-1 / 2 "pipa tembaga
8.2 rasio kompresi
60 detik
Formula: (400 scfm / 0.0123 / 8.2) / 60 = 66 fps (kaki per detik)
Pada 66 fps kecepatan udara terkompresi yang masuk ke dan dari paket pengering dan filter, ada probabilitas tinggi penurunan tekanan yang signifikan yang dapat menyebabkan fluidisasi desiccant bed dan pengering pengering.
Mengurangi aliran melalui pengering sampai setengah kapasitas nilai nominalnya:
200 skfm (kapasitas pengenal setengah pengering)
0.0123 luas penampang L, 1-1 / 2 "pipa tembaga
8.2 rasio kompresi [(14,5 + 105 tekanan sistem) (14,5)]
60 detik
Formula: (200 / 0.0123 / 8.2) / 60 detik = 33 fps
Bahkan pada setengah kapasitas pengenalnya, kecepatan yang diharapkan pengering dan filter adalah 33 fps; Masih lebih tinggi dari kecepatan pipa 20-30 fps yang direkomendasikan.
Dengan meningkatkan ukuran pipa dari 1 ½ "menjadi 3", kami memperkirakan kecepatan pipa turun dari 66 fps menjadi 17 fps (kaki per detik) pada 100% arus pengenal (400 scfm). Pada 50% arus pengenal (200 scfm), kami memperkirakan kecepatan pipa turun dari 33 fps menjadi 9 fps.
Singkatnya, kami merekomendasikan untuk mengganti pengering B Building baru dengan tembaga tipe 3 "L untuk menghilangkan potensi penurunan tekanan yang berlebihan melalui paket pengering dan filter dan menghilangkan kemungkinan potensial untuk fluidisasi tempat tidur pengering yang dapat menyebabkan debu pengering dan kinerja buruk. Dari pengering.
Saluran Pengeringan Kondensat dan Pemisah Minyak / Air
Saluran kondensat pada pengering dan saringannya adalah saluran kondensat tipe pneumatik, tingkat penggerak dan tidak perlu dimodifikasi. Saluran kondensat kompresor udara, bagaimanapun, membersihkan atau mematikan setiap 1 detik dan perlu diganti. Sebaiknya pasang kembali saluran air kondensat pada kompresor udara dengan saluran pengaktifan level - jenis penggerak elektronik atau pneumatik. Pastikan saat memasang saluran air kondensat, pada intercooler, perangkap kelembaban juga dilengkapi katup cek untuk mencegah kondensat ditarik ke intercooler. Bila kompresor udara dibongkar, intercooler menarik tekanan negatif selama periode ini.
Kami memperkirakan saluran air pada kompresor udara menggunakan 3 cfm (per tahun). Mengganti enam saluran air akan menghemat 18 cfm setara dengan $ 2.219 dalam penghematan tahunan. Kami memperkirakan biaya untuk mengakuisisi dan memasang saluran baru menjadi $ 4.800.
Kami selalu merekomendasikan drainase elektronik dan pneumatik berbasis kondensat. Saluran air datang dalam sejumlah varietas, termasuk yang menerima sinyal untuk dibuka dari tingkat tinggi kondensat dan sinyal untuk menutup dari tingkat rendah kondensat. Saluran pembuangan ini tidak membuang udara terkompresi dan merupakan pilihan terbaik dari sudut pandang biaya daya. Keandalan mereka biasanya berkali-kali lebih besar dari tingkat mekanis yang dioperasikan.
Petugas pabrik menyatakan bahwa kondensat menuju ke pabrik pengolahan air terpusat sesuai dengan peraturan daerah. Jika ini benar, dan jika kondensat pelepasan memenuhi persyaratan fasilitas pengolahan air setempat, tidak ada masalah. Penggunaan kompresor udara bebas minyak juga meminimalkan kemungkinan kondensat berminyak (kecuali ada hidrokarbon ambien yang tertelan oleh kompresor udara). Minimum Federal EPA adalah 10 ppm namun pabrik air limbah lokal mungkin memiliki persyaratan ppm yang lebih rendah untuk mencapai kepatuhan lingkungan dan menghindari hukuman lingkungan. Proses penanganan kondensat udara tekan pada semua tanaman harus ditinjau ulang untuk memastikan kepatuhan lingkungan.
Udara Cocok untuk Breathing
Masalah penting yang harus diperhatikan adalah sistem pernapasan Deltech Del-Monox perlu dipasangi kartrid katalis dan filter akhir. Kartrid dan filter katalis keduanya melewati interval servis yang disarankan. Monitor CO2 yang terpasang di dekat sistem udara napas Del-Monox menunjukkan CO2 0,0 ppm dan telah dikalibrasi ulang.
Udara tekan yang langsung dari kompresor udara dan dari pengering udara bertekanan standar, tidak sesuai dengan standar udara bernapas OSHA seperti versi terbaru OSHA 1910.134 - atau dengan Standar CSA Kanada yang sesuai. Seseorang juga harus berkonsultasi dengan pihak berwenang setempat untuk setiap peraturan daerah.
Sistem pernafasan udara, seperti sistem pemurnian Del-Monox dirancang untuk menghilangkan kelembaban yang berlebihan, partikel padat (debu / kotoran), minyak dan uap minyak, karbon monoksida, dan uap hidrokarbon yang biasa ditemukan di udara tekan biasa.
Kesimpulan
Sebagian besar pekerjaan kami, di pabrik farmasi ini, berkisar pada proyek pengurangan penggunaan udara tekan. Kemurnian udara tekan, jika terlalu banyak terlihat, dapat menyebabkan produk-menolak produk-menolak, turunnya produksi, dan bahkan kewajiban. Oleh karena itu, sangat penting untuk secara teratur memeriksa dan memeriksa semua aspek sistem pemurnian udara terkompresi, mulai dari pengeringan kondensat terkecil sampai sistem udara bernapas yang bertahan hidup!
----- http: //www.hqcompressor.com
