11 Viktiga överväganden för att välja ett PET- luftkompressorsystem
Av Pete Rhoten, Senior Project Engineer, Hope Air Systems
1979 fick jag ett samtal från en affärsvän som just hade köpt sin första enstegs basmassblåsmaskin. Han blev förvånad över att han faktiskt behövde något mer än 100 psi växtluft för att blåsa flaskor. Detta var mitt inträde i konstruktion av ett polyetylentereftalat (PET) kompressorsystem. Sedan dess har jag konstruerat och levererat över 350 system - från Tobago till Tibet - och många platser däremellan.
Under de mer än trettio åren som jag har konstruerat och levererat PET-luftkompressorsystem har trycket gått från 250 psi baskopp, bubbelblåsande applikationer - upp till 650 psi för komplicerade, snabba flaskdesign. Trenden idag är att minska slagtrycket så mycket som möjligt för energibesparing.
Typer av PET- luftkompressorsystem
PET-luftsystem började med trestegs, luftkylda, smordade kolvenheter i flera kvantiteter för mindre system och vattenkylda, oljefria, trestegs eller tvåstegsförstärkare för de större systemen. Under de senaste tio åren har fyra-stegs centrifugaler blivit en populär basbelastningskompressor, och mindre företag har omfamnat luftkylda, enstegsmörjade smörjare. Kungen av kullen är fortfarande den trestegs, vattenkylda, oljefria kolvmaskinen.
Här är en sammanfattning av de typer av luftluftkompressorer som finns tillgängliga idag:
Luftkyld kolv med tre steg - 15/40 CFM; endast smord; komprimerar från atmosfärisk till 580 psi; maximalt flöde 40/80 CFM vardera, så det måste användas i multiplar; tillhandahåller säkerhetskopiering; bra rymdutnyttjande; måttligt effektiv; 10- till 12-års livslängd; mycket kostnadseffektivt för små system
Enstegsförstärkare - 10/500 CFM; tillgängliga i smörjade och icke-smorda konfigurationer; använder befintlig eller erforderlig inloppsluft från 125 till 175 psi, beroende på tryck; måttligt rymdutnyttjande; rimligt effektiv; 10- till 15-års livslängd; mycket kostnadseffektiv lösning för att tillhandahålla PET-tryckluft
Single-Stage Boosters - 600/2000 CFM; normalt oljefri och vattenkyld; använder 125 psi inloppsluft; lågt varv per minut; kräver stort utrymme; ganska effektiv; måttligt höga kostnader; 20 till 30 års livslängd; används där det finns en stor mängd lågtrycksluft; realistiska kostnader för stora system
Centrifugal med högt tryck fyra steg - 1 800/5 000 CFM; oljefri; utrymmeseffektiv; effektkostnad ineffektiv om inte full belastning; långa perioder med lågt underhåll med kostsamma större ombyggnader; måttlig kostnad per CFM; 10- till 15-års livslängd; realistiskt val för basbelastning i stora system
Vattenkyld kolv i tre steg - 90/1400 CFM; oljefri; vattenkyld; rimligt rymdeffektiva utgifter för konfiguration; mest effektiva alternativet; kan vara höga på underhållskostnader om rutinmässiga kontroller inte utförs på 4 000 till 6 000 timmar; högsta investeringskostnad per CFM; 20 till 30 års livslängd; häftklammer i de flesta stora produktionskompressorsystem för PET-anläggningar
Definiera krav på blåsluft
Nu när vi vet vilken utrustning som finns tillgänglig kan vi utvärdera några av de andra aspekterna av att bestämma vilket tryckluftssystem som är mest meningsfullt för olika anläggningsapplikationer. Baserat på bästa praxis som samlats in från över 30 års erfarenhet är här 11 viktiga saker att tänka på när du definierar luftluftkraven för din ansökan.
1. Anläggningstyp : Är detta en start eller ett tillägg till en befintlig anläggning? Hur är tillgången till service och delar? När du väljer en kompressor för start och fjärrapplikationer bör du alltid försöka hålla den så enkel som möjligt.
2. Typ av flaska : Enkelt utformade vattenflaskor tenderar att ha lägre tryckkrav jämfört med livsmedels- och farmaceutiska flaskor med komplex design. Marknaden kommer att avgöra konstruktionen och följaktligen kompressorns komplexitet och typ.
3. Luftkvalitet : Många små och nystartade flaskblåsande företag använder en smord, trestegskolv eller en smord booster med tre filtreringssteg. Det sista filtreringssteget är ett kolfilter för borttagning av smak och lukt. Därför är det viktigt att byta filter på en regimenterad basis för att framgångsrikt använda ett system av denna typ (1 000 timmar för kol och 2 000 timmar för partiklar och sammansmältning). Provtagning av luftkvalitet är tillgänglig genom många företag, inklusive Trace Analytics för att säkerställa att luftkvaliteten upprätthålls och processen uppfyller ISO-kraven.
Oljefria kompressorer säkerställer att inget smörjmedel används i cylindern, men de kan också släppa ner partiklar och allt i inloppsluften. Jag rekommenderar starkt ett partikelfilter och eventuellt även ett kolfilter för att säkerställa korrekt luftkvalitet.
Lufttorkare för blåsystem är vanligtvis den kylda typen med en daggpunkt på 38 ° F. Vissa stora företag använder torkmedel torkmaskiner på grund av tidigare problem med att kyltorkar misslyckades i deras dräneringssystem. Korrekt underhållna kyltorkar i de flesta atmosfärer förhindrar att fukt samlas i flaskorna och formarna.
4. Projektliv: Naturligtvis kan en investering i ett komplett PET-slagsystem vara en stor kostnad. Om det finns en affärsplan som har ett 5- till 7-årigt fönster, är en mindre, tre-stegs PET-luftkompressor eller booster den bästa kandidaten. Projekt med längre livslängd bör överväga större, vattenkylda PET-kompressorer som en budget tillåter. Normal investering för ett blåskompressorsystem är 20 procent av kostnaden för den nya blåsmaskinen / formen.
5. Driftstimmar : En uppenbar övervägande är hur många timmar per år utrustningen kommer att köras. Enskifts femdagarsdrift motsvarar 2 000 timmar och är vanligt i många små specialflaskstillverkare. Detta är en logisk plats för de mindre luftkylda enheterna. När produktionstimmarna ökar till 4 000 till 6 000 timmar per år bör övergången till de större vattenkylda enheterna övervägas, eftersom de tenderar att ha längre livslängd.
6. Blåstryck krävs : Som nämnts ovan började blåstrycket vid 250 psi under de första åren och nu svävar det mellan 450 och 500 psi i de flesta applikationer. Flaskdesign och maskinhastighet är viktiga faktorer i kravet på blåstryck. Ju högre tryck, desto mer värme genereras i kompressorn, vilket resulterar i kortare underhållsintervall och högre kraftkostnader. Ett antal anläggningar som jag har arbetat med har minskat trycket med så mycket som 50 psi, vilket resulterat i underhållsminskningar och 5 procent energibesparingar. Detta kräver viss inställning av blåsmaskinen och övervakning av flaskan samtidigt som tryckreduktionen äger rum.
7. Utrustningsrum : Många gånger installeras kompressorer i vilket utrymme som finns, och systemets placering är en eftertanke. Det är viktigt att tänka på följande när man bestämmer var en kompressor kan placeras:
Utrymme : Se till att det finns minst en 3-meters frigång runt varje huvudkomponent.
Tillgång : Behöver du tillgång till gaffeltruck för att ta bort huvudkomponenter, till exempel motorer etc.?
Ventilation : Utrymmet bör utformas så att det inte är mer än omgivande temperatur under de hetaste förhållandena. Luftkonditionerade miljöer är ett måste.
Overhead Gantry : För större vattenkylda kompressorer med huvudkomponenter som måste tas bort för underhåll, bör en overhead-port eller en A-ram planeras som en del av rummets utformning.
Framtida utvidgning : Om du tror att du behöver ytterligare utrymme, rörledningar, kompressorer eller elektriska inställningar i framtiden, planera din layout därefter.
8. Underhållskapacitet : Vilka interna funktioner har du för dagligt, veckovis och månatligt underhåll? Tyvärr är PET-högtryckskompressorer den mest underhållskrävande komponenten för applikationer med blåsflaskor. Träna ditt underhållsteam att följa underhållsrekommendationer och spela in dagligen. Underhåll med intervallerna 2000, 4 000 och 6 000 timmar är avgörande för att kunna utföras i tid. Om du inte har den interna kapaciteten, avtal med en lämplig serviceorganisation. Snabbt underhåll är avgörande för att förhindra driftstopp.
Tabell 1: Underhållschecklista för lågtrycksluftkompressor och högtryckskompressor
9. Säkerhetskopieringssystem : Anläggningar som har avlägsna platser eller som kräver en produktionsgrad på 98 procent kan realistiskt kräva 100 procent säkerhetskopiering. Det blir ett ekonomiskt beslut om hur snart det befintliga systemet kan vara igång. Många företag letar efter ett bra använt eller ombyggt system som kan användas som säkerhetskopiering eller placera sitt gamla system i säkerhetskopieringsstatus.
10. Strömkostnad : Varje hästkraft som används i 4 000 timmar vid 0,08 cent per kW kostar 257 dollar. Om du behöver 100 CFM vid 500 psi, kommer du att använda cirka 50 hk, vilket kostar 12 835 USD per år och resulterar i en investering mellan 50 000 och 80,00 USD. Rampa upp till 500 CFM vid 500 psi, och du spenderar cirka 64 172 $ på 100 hk, vilket kräver en investering mellan 20 000 och 150 000 dollar. Du kan se hur strömkostnaderna påverkar den slutliga linjen. Här är några viktiga bevarandepunkter:
Kompressorn ska inte gå i tomgång mer än 10 minuter.
Tryckfallet bör inte överstiga 15 psi från kompressor till blåsmaskin.
Ställ in tryck för det minsta belopp som krävs för att blåsa en bra flaska.
På flera maskinsystem installerar du en styrenhet för att säkerställa korrekt lasthantering.
Installera en flödesmätare för att säkerställa att det inte ökar luftanvändningen över tid på grund av mögelslitage eller läckage i rör / utrustning.
11. Rör och lagring : Rätt rör är avgörande för korrekt prestanda för en- eller flera slagmaskiner. Tryckfall som orsakas av felaktig rörledning eller lagring kan påverka flaskans kvalitet. Till exempel, om två eller tre blåsmaskiner råkar cykla samtidigt, kan det orsaka att ett tryckfall stänger av alla tre - detta har hänt. Riktlinjer för rörledningar och droppar finns nedan, men det är bäst att granska med en pålitlig ingenjör.
Val av rörledning med högt och lågt tryck
Under de senaste 30 åren har jag sett några intressanta situationer. Några av de värsta har att göra med installationer som var helt farliga på grund av felaktiga tryckbeslag eller rörledningar. I några få fall har jag sett stora kompressorer med träblock för att hindra dem från att skaka på grund av ett underhållsproblem.
De svåraste problemen att lösa är relaterade till tryck och volym. I början kan systemet ha gått bra, men när kompressorn och blåsmaskinen åldrats kan trycket ha minskat. I ett sådant fall krävs detektivarbete för att bestämma om det var blåsmaskinen, rörledningarna eller kompressorn som började orsaka problem. Beräkningen av faktiska flödeskrav för en viss flaskstorlek och produktionshastighet är avgörande för ett systems framgång. Kombinera detta med en flödesmätare för att bestämma kompressorutgången, och lösningen utvecklas.
I första hand är de logiska stegen för valet av ett PET-kompressorsystem beroende på variablerna som beskrivs ovan.
------ http: //www.hqcompressor.com
