Del Monte 从 DOE 评估中发现了大量储蓄

Del Monte Foods 是美国最大、最著名的生产商、分销商和营销商之一，为美国零售市场提供优质品牌食品和宠物产品，2010 财年的净销售额超过 37 亿美元。品牌组合包括 Del Monte、S&W、Contadina、College Inn、Meow Mix、Kibbles 'n Bits、9Lives、Milk-Bone、Pup-Peroni、Gravy Train、Nature's Recipe 和 Canine Carry-Outs，Del Monte 产品有八种在 10 个美国家庭中。该公司还生产、分销和销售自有品牌食品和宠物产品。

美国能源部 (DOE) 的“立即节约能源”计划于两年前在加利福尼亚州汉福德的德尔蒙食品厂 24 号完成了节能评估 (ESA)。DOE 合格专家/能源专家进行了压缩空气系统 ESA 是加利福尼亚州贝克斯菲尔德 Accurate Air Engineering Inc. 的 Kyle Harris。

位于 Hanford 的 Del Monte Foods 工厂运行三台空气压缩机，为许多不同的生产终端提供压缩空气。压缩机系统由三台油浸式螺杆空气压缩机组成。三台空压机均为150马力，三台水冷两台，风冷一台。风冷压缩机已改装为变速驱动器。该工厂每年使用压缩空气 12 周，每周 7 天，在一年中被视为“高峰”生产的三个月中每天 24 小时使用压缩空气，每周使用 5 天，12 到在被视为“非高峰”生产的九个月内每天 24 小时。生产高峰期为番茄收获期。

作为一般规则，工厂最常在高峰生产期间运行所有三台空气压缩机，在非高峰生产期间运行变速空气压缩机。目前，压缩空气系统的平均空气流量在高峰生产期间大于 1,550 立方英尺/分钟 (cfm)，在非高峰生产期间小于 450 cfm。压缩空气系统年用电量超过98万千瓦时，占全厂用电量的5%以上。

欧空局目标
节能评估的目标有三个：

• 确定压缩空气系统改进建议；
• 培训工厂人员如何正确建模当前系统；和
• 使用 DOE AIRMaster+ 软件工具预测潜在的节省。

评估的重点是压缩空气的供应、分配和最终用途。

欧空局的方法
压缩空气 ESA 在生产高峰期进行。三个电流记录器和两个压力记录器在评估前一个多星期被送到工厂。在评估开始时，记录器被移除，数据被下载到计算机上。此外，之前研究的历史数据被用来分析非高峰生产期（九个月）的趋势。美国能源部 ESA 专家和工厂人员一起使用 LogTool V2 来解释数据并格式化数据以直接导入 AIRMaster+，这是一种免费的在线软件工具，可帮助用户分析工业压缩空气系统中的能源使用和节约机会。开发了压缩机配置文件，并在 AIRMaster+ 中创建了基准压缩空气配置文件。

完成了压缩空气供需调查。作为“培训评估”的一部分，工厂人员在 DOE ESA 专家的指导下，制定了许多节能措施来评估每项措施的影响。最终，这些措施被优先考虑，以达到改进的最佳效果。召开了收尾会议，向可能受到拟议改进影响的一些工厂人员介绍了调查结果。

对潜在机会的一般观察
以下部分简要讨论了为进一步调查或实施而确定的项目。每个项目都分配了一个限定符——近期、中期或长期。这些描述符的标识如下：

• 近期 机会包括可以作为改进操作实践、设备维护或相对低成本的行动或设备采购而采取的行动。

• 中期 机会需要购买额外的设备和/或改变系统。有必要进行进一步的工程设计和投资回报分析。

• 长期 机会需要在具有经济合理性的工厂运行条件下测试新技术并确认这些技术的性能，以满足企业投资标准。

近期和中期机会

• 降低系统气压： 目前，系统压力控制在 105 psig，而最高的最终使用压力要求较低。此外，变速空气压缩机 (VFD) 和定速、可变排量空气压缩机都在部分负载运行。在评估期间，VFD 设定点降低到 95 psig，并将低速从 30 赫兹调整到 27 赫兹。在欧空局期间实现了这个机会的节省。如果确定可以额外降低压力，则应注意，如果新系统压力在单个使用点出现问题，则应评估最终使用压力要求并进行修改以消除压力通过出口的入口管道或过滤器、润滑器、调节器 (FLR) 下降。据估计，每年可节省超过 99,000 千瓦时，或 9,400 美元，并可立即获得投资回报。

• 减少漏气： 尽管该工厂目前正在尝试解决压缩空气泄漏问题，但据保守估计，压缩空气泄漏占工厂总需求的 10% 以上。在 ESA 期间观察到一些明显和可听见的漏气，最明显的是在卸垛机处。据估计，在生产期间，当工厂空气压力为 95 psig 时，工厂存在超过 200 cfm 的空气泄漏。据估计，通过将泄漏负荷降低 100 cfm，以及不到四个月的投资回收期，至少可以节省 73,000 千瓦时，即每年 6,900 美元。

• 移除开放式吹气（第 4 行）： 美国能源部 (DOE) 和压缩空气挑战赛 (CAC) 将开放式吹气应用视为“压缩机房”压缩空气的潜在不当使用。在这些应用中选择使用压缩空气通常是因为它易于获得且易于使用，但因此忽略了更具成本效益的解决方案。只有在安全性增强、生产力显着提高或劳动力减少的情况下，CAC 才会促进工厂使用压缩空气。

汉福德工厂在大多数生产线上喷码前使用空气吹掉罐头。这些生产应用是 DOE 和 CAC 目标项目的完美示例，这些项目通常可以用低压压缩空气代替，增加应用的输送力并减少工厂空气压缩机所需的压缩空气量或完全去除。假设典型的四分之一英寸吹气装置在气流中心的空气输送压力为 200 英寸 WC，空气出口速度超过 54,000 英尺/分钟 (fpm)，消耗 14 到 18 cfm压缩机房性能，空气质量流量为每分钟 1.32 磅，传递的力计算为 41,347 牛顿的能量。同样的应用可以用一个 0.52 英寸的喷嘴孔代替，该喷嘴孔具有 3 psi 供气压力（鼓风机），并在 78 英寸 WC 和 35,900 fpm 的空气出口速度下提供 52 cfm。空气的质量流量为每分钟 3.85 磅空气，传递的力为 52,611 牛顿。与工厂吹气装置相比，3 psi 鼓风机供应向过程输送的能量多 28%。

Line 4 清洗机上的单个四分之一英寸吹气估计使用 27 cfm 的压缩机房容量。在评估过程中，确定可以删除此应用程序。据估计，通过取消关闭开放式吹瓶应用程序，每年可节省 6,800 多千瓦时，或 648 美元。

• 移除开放式吹气（预编码器）： 正如上面的机会所解释的，在这些应用中选择使用压缩空气通常是因为它易于获得且易于使用，但因此忽略了更具成本效益的解决方案。大多数情况下，打码机放置在清洗机之后，要求在打码前将罐子晾干。在某些情况下，编码器已放置在清洗机之前，无需吹掉罐子。应针对所有线路调查此解决方案。据估计，可以节省 23,000 多千瓦时，即每年 2,300 美元，而且回报期为三个月。

• 改变压缩机运行顺序/改进控制： 评估无法确定 VFD 改装空气压缩机的运行速度有多慢，但怀疑它可能会降低到 616 rpm，而不是当前的 900 rpm。仅此一项就可以在很短的时间内收回成本，因为随着工厂空气压力的增加，空气压缩机不会以最低速度运行。随着需求减少的实施，应审查控制策略以确保定速装置始终以 100% 运行，而 VFD 装置在高峰生产期间在其调节范围内运行。如果两台满载空压机和最低转速的 VFD 仍然超过工厂需求并且压力升高，则可以在“低需求模式”下运行其中一台定速机组，使其在一个定速时加载和卸载装置以 100% 运行，而 VFD 在其完全调节至 100% 的范围内运行。还应在非高峰生产月份审查 VFD 操作。随着节能改造的实施，建议对压缩机控制进行评估和调整。尽管可以获得一些数据，但工厂应该投资于监测功率 (kW) 和压力 (psig)。据估计，每年可额外节省 24,483 千瓦时，即 2,400 美元。

管理支持
Del Monte Foods 致力于降低其所有设施的能源消耗。现场负责人、项目工程师 Richard Koch 在 ESA 之前和期间提供了全面支持。科赫是汉福德工厂“能源团队”的一员，致力于提高压缩空气系统的效率。

有关美国能源部节能评估的更多信息，请访问美国能源部的工业技术计划 (ITP) 网站 http://www1.eere.energy.gov/industry/index.html。