压缩空气是食品和饮料行业继水、电和天然气三巨头之后的“第四大公用事业”。这第四个设施的可靠性取决于可预测的空气压力,这意味着即使是很小的泄漏也会付出高昂的代价。
以下是食品和饮料行业常见的空气泄漏,以及解决这些问题的最佳实践和技术。
当涉及到压缩空气泄漏时,食品和饮料制造商有独特的考虑,因为产品的一致性对品牌声誉和合规性至关重要,特别是因为生产工厂和设备受到严格的控制和法规,以避免污染。
在食品和饮料工厂中,多个空气压缩机设备通过管道连接,以输送压缩空气来移动产品,操作气动工具或泵送液体,用于生产链、包装和清洁中的各种目的。下面是一些例子:
- 零食和氮气气垫:用氮气冲洗填充袋子,以气垫精致的零食,防止损坏。氧气被排除在外,因为它会与食品发生反应,尤其是用油制成的食品。
- 食品和清洁:压缩空气经过净化和过滤,以确保食品安全,并保持适当的压力露点,以防止微生物生长。
- 水果和蔬菜去皮:在准备包装时,高压空气射流有效地去除水果和蔬菜的皮。高压压缩空气也被用于切割食物,作为刀具或刀片的清洁替代品。
- 啤酒厂、发酵和装瓶:压缩空气增加氧气水平,以完成细菌发酵过程。空气压缩机减少装瓶过程中的残留氧气,用二氧化碳冲洗瓶子,并使用气动机械填充啤酒。由于啤酒厂在温暖的环境中运行,系统更容易泄漏。
任何一点的空气泄漏都可能减缓生产速度,影响产品质量,产生安全或污染问题,或两者兼而有之,并损害底线。
压缩空气泄漏的隐性成本
压缩空气和气体需要在特定的压力下才能达到生产和质量目标,但许多设施将空气泄漏作为经营成本。这些成本在能源损失方面可能很高,但通常以其他隐藏的方式,如效率、质量和停机时间。
根据压缩空气和气体手册第七版由压缩空气与气体研究所(cai)发布,“压缩空气管道中一个¼英寸的泄漏每年会花费2500美元到8000多美元。根据压力要求和能源成本,定位和修复泄漏将大大节省成本。”
压缩空气系统测试的好处
- 通过定期维护提高效率:安装后不定期维护的压缩空气系统仅在泄漏中就会损失20%至30%的压缩空气。
- 降低费用:压降经常被误诊为设备故障,导致新的空压机需要额外的资金投入。
- 减少停机时间:由于压力下降或安装新设备导致的生产时间损失将导致设备停机,并对计划进度产生负面影响。计划外停机的成本平均为每分钟200美元,因此必须避免。
- 提高产品质量:压力不足导致包装密封不良或食用产品不能满足一致的质地或风味要求。
- 提高产品安全性:造成污染的泄漏会导致浪费、合规处罚和声誉损害的高额成本。
- 减少碳足迹:有空气和气体泄漏的系统效率会降低,这会影响公司的碳足迹,并阻止他们达到可持续发展或环境目标。
计算设备压缩空气泄漏程度的公式为:泄漏量(%)= (T × 100) ÷ (T + T) T =上载时间(分钟),T =卸载时间(分钟)。
如果压缩空气系统配置了启动/停止控制,在系统没有需求时启动空气压缩机-下班后或下班后。然后对压缩机周期进行多次读数,以确定卸载系统的平均时间。
漏气检测及纠正方法
控制加工过程和成本的第一步是在源头找到漏气点。下面是一些常见的泄漏点:
- 冷凝的陷阱
- 联轴器
- 配件
- 法兰
- frl(过滤器、调节器、润滑器组合)
- 软管
- 包装
- 气动储罐
- 快速断开
- 螺纹管接头
- 管
- 阀门
空气泄漏是一个大问题,因为它们数量很多,很难发现。一旦发现并修复,由于系统的正常磨损,往往会出现更多的泄漏。
虽然不可能消除每一个泄漏,但使用传统检测方法进行集中检查可以减少泄漏总数。使用这些方法,一旦确定泄漏位置,就会使用纸标签来标记泄漏点。四种传统的检测方法包括:
- 声音:嘶嘶声表示泄漏,在没有检漏设备的情况下,只有大于60dba的声音才能听到泄漏。由于大多数工厂噪音很大,经常需要保护工人的耳朵,所以必须在停工期间——轮班之间、周末或定期维护期间——监听泄漏。
- 水和肥皂:技术人员将肥皂水喷在可以听到漏水的地方,出现气泡的地方就是漏水点。这种方法耗时长,远远不够精确,而且需要清理,因为肥皂水的过度喷洒会造成滑倒的危险。在一些清洁和污染保护的过程中是不允许的。
- 超声波声波检测:在停机期间,技术人员戴着耳机用抛物线盘或锥形配件扫描潜在的泄漏点。当检测到泄漏指示噪音时,技术人员切换到一个魔杖形状的设备,必须保持距离泄漏几英寸才能精确定位。
- 聘请外部专家:工程师或其他专家通常每年聘请一次,以节省资金和干扰。他们使用一种或所有传统技术,并由内部技术人员进行维修和检查。
这些方法都不是万无一失的,大多数都需要停机,这会导致时间和金钱的损失。
压缩空气泄漏测试可以帮助咖啡烘焙师轻松确定节省10%的能源
一家咖啡烘焙公司的项目工程师参与了一项使用工业声学成像技术的试点研究,该研究的设施条件往往会产生很多泄漏。测试表明,使用新的泄漏检测设备,该公司每年可以节省10%以上的能源消耗。
占地30万平方英尺的设施包括咖啡烘焙和包装区、咖啡湿法加工区以及茶叶混合和包装区。所有操作都需要适当的气压来有效地完成过程,传统的泄漏检测方法无法跟上。
平均每天,该设施的用水量为每分钟1,000至1,600立方英尺。Ft /min)压缩空气。该公司的压缩空气系统由5台总功率为585马力的空气压缩机、动力自动化系统和用于为氮气生成系统提供动力的管道组成。氮被用来改善咖啡的品质。此外,惰性气体用于混合茶。
与雷竞技appFluke ii900声学成像相机,该团队确定了潜在的节能10%,这与提高可持续性的目标是一致的。新方法还展示了团队如何简化空气泄漏检测过程,允许项目工程师让员工继续工作在产品上,而不是长时间停下来检测和修复空气泄漏。
第一次用声波成像相机看到漏气
便携式声学工业成像仪的泄漏检测技术的进步使检测泄漏变得更容易,并避免利润损失。
Fluk雷竞技appe ii900检漏仪允许用户在LED屏幕上实时定位和查看空气泄漏,无需专业技术人员。大多数用户可以在大约10分钟内上手。当设备运行时,技术人员还可以在安全距离内快速工作。此外,该设备可以更容易地发现难以到达的位置的泄漏或区分同一区域内的多个泄漏。
手持成像仪包含一系列超灵敏的麦克风,可以探测到人类听觉和超声波范围内的声音,然后以视觉形式呈现出来。然后,该设备将专有算法应用于结果,并立即在屏幕上生成泄漏的可视地图。泄漏图像叠加在该区域的可见光图像之上,因此操作人员可以快速确定泄漏位置。
Fluk雷竞技appe ii900还可以用于验证成功的维修。如果有问题,扫描照片或实时视频可以与同事分享和讨论。捕捉到的图像消除了爬梯子或用通常易碎的物理标签标记泄漏的需要。
如何降低隐藏漏风的成本
使用常用或新的检测方法,没有比现在更好的时间来消除空气泄漏的隐藏成本和不必要的浪费。下面是一些你可以遵循的最佳做法:
- 采取系统方法:经常修复泄漏会增加系统压力,使较小的泄漏变大,影响整个系统。将变化与整体战略相结合,以改善能源使用和更稳健的控制系统。尽管资本购买可能具有挑战性,但通常会节省能源,大大缩短投资回收期。
- 频繁审计:频繁审计——比典型的年度或季度泄漏检查更频繁——从长远来看可以节省时间、金钱和资源,即使您需要关闭设备。新的成像技术意味着您可以在不损失宝贵的生产时间的情况下,锁定泄漏并进行持续修复。
- 确认压降的根本原因:压降可能被误诊为设备故障。在进行资本支出之前,泄漏检查和修复可以节省数千或数十万美元,并帮助立即恢复能力。
- 随着时间的推移,记录和跟踪并验证:准确记录泄漏发生的位置很重要,因为这些薄弱环节往往是新的泄漏发生的地方,并定期检查这些区域。在线记录信息可以方便地共享数据,并用于对审查过程施加纪律。在维修完成后立即检查,以确定泄漏是否已消除或需要进一步注意。