环境管理现在是全球主要的业务优先事项。客户、员工、社区、供应商、投资者和管理组织(例如美国环境保护署(EPA)和联合国全球契约)的影响力推动了公司制定和实施新的可持续发展举措。
人们普遍认识到,制造公司在帮助保护环境方面发挥着重要作用。那些将可持续发展举措深度融入商业战略的企业,不仅树立了典范,更获得了实实在在的经济效益。
企业可持续发展工程师和 环境健康与安全(EHS)专业人员越来越多地被要求对特定的关键绩效指标(KPI)负责,以证明成功的项目绩效。毕马威会计师事务所2020年可持续发展报告调查*显示,全球 80%的公司和超过 95%的大型公司目前报告了可持续发展计划的成果。
在跟踪工业制造业的可持续发展方面,减少能源使用和温室气体消耗通常是关键指标。如果您的工厂目前没有收集能源使用数据,则第一步是定义要监控的区域,并建立基准指标或关键绩效指标 (KPI)。
目前,全球80%的公司报告了可持续发展计划的成果。
起点
首先,查看工厂中的独立工艺和设备,例如除尘系统。除尘器能耗的两个重要因素是除尘器风扇和室外排放物耗尽时的空气调节。让我们仔细研究这两个因素,并提出可以帮助您的工厂提高能效和成本效益的潜在解决方案。
排放室内对比室外
每个工厂和应用都不一样,因此工厂管理人员必须决定室内还是室外除尘系统的排气是正确的方法。例如,产生致癌物或有害气体和物质的应用程序必须排出室外,以帮助管理与暴露相关的风险以及可能对机器和产品的污染。
如果特定应用不需要在室外排气,则使用高效可靠的除尘系统的设施可能会受益于在室内排出排放物和内部再循环空气。
当除尘器配置为将冷空气或加热的空气循环回工厂时,这种再循环空气将保持在或接近所需温度,与引入可能需要冷却或加热的新空气相比,所需的能耗更少。
寒冷或温暖气候下的加工厂容易受室外排放的影响,这是因为空气供应频繁周转,必须恢复到适宜温度。此过程消耗大量能量,可以通过内部过滤和回收空气来避免。
以明尼苏达州的一家工厂为例,该工厂在冬季加热空气,现场有五台 10,000 立方英尺的除尘器。该工厂每周工作六天,每天两班倒运行,通过排出过滤后的排放物并对预处理后的空气进行再循环,每年可以节省12.6万美元的能源成本和700公吨的温室气体。
使用变频驱动器
除尘器在运行时消耗电能,大部分电力负荷来自风机电机,使空气流经过滤系统。
设置和观察风机气流水平对于保持适当的除尘非常重要。如果安装新过滤器时气流过高,滤芯可能会过早撕裂或磨损。当滤芯老化且气流过低时,可能没有足够的空气流速来捕获来自收集点的灰尘,这可能会导致灰尘沉淀在管道中或促进灰尘积聚。这两种情况都可能导致工厂中的灰尘积聚,并增加生产过程的总成本。
在许多应用中,气流水平对工艺和最终产品的质量至关重要。例如,不锈钢焊接中,过量的气流会使保护气体与焊缝接触不足,导致接缝质量低劣而过少的气流会使操作人员接触有害化合物。
带有 VFD 的气流控制器可保持除尘系统中的设计气流,并可最大限度地提高过滤器性能并帮助节省能源。
控制除尘器气流的机械方法为手动调节除尘器风机上的出口风门。由于运行条件可能会随着时间的推移而发生变化,因此必须经常进行适当的调整。光靠这种手动过程可能不够可靠,无法产生可衡量的差异,甚至会浪费能量,因为阻尼器会产生额外的静压,风机可能需要克服这些压力。
其中许多挑战可以通过使用变频驱动器 (VFD) 来缓解。VFD 可监测除尘系统参数,如管道中的速度压力或除尘器进气口处的静压 - 两者都可以直接与所需的操作参数(容积流率)绑定。VFD 监控所需的参数,并根据条件的波动自动调整气流。这样,即使过滤器开始收集颗粒,除尘 系统也能保持更理想的气流。
大多数公司安装变频器都希望降低能耗,但正确维护过滤器也很重要。如果您运行的除尘器滤芯已磨损,VFD 可能需要增加其功率以保持充足的气流,这反过来会消耗更多的能量。
例如,滤芯之间的差压仅增加 4 英寸的水(100 decaPascal),就会使风机的能量消耗增加 20-55%,从而有可能消除安装变频器和增加除尘器的能耗所带来的任何节省。
使用联网的除尘器监控能源使用情况
在采取措施减少除尘系统的能耗时,还必须监测这些变化的影响。如果你无法衡量,就无法对其进行改进。要成功提交可持续发展报告,收集数据以证明您正在进行的投资取得了积极成效至关重要。
以我们超过百年的过滤专业知识和最新的 IoT 技术为依托,唐纳森 iCue™ 联网过滤服务 可用于远程监测设施的除尘系统并为最终用户直接提供可行见解。
唐纳森的 iCUE 服务包括 VFD 监控,可跟踪风机的瞬时功率和每日能耗。这些数据对于了解可持续性关键绩效指标至关重要,可以为用户提供基准,因此可以优化能源使用以提高效率并量化节省成本。
收集的数据和见解很重要,因为维护经理通常希望尽可能长时间地使用滤芯,以保持较低的零件和劳动力成本。但是,了解优化间隔过滤器更换的最佳时间可以帮助维持稳定的设施正常运行时间,并支持大型公司以可持续和节能措施为重点的举措。
唐纳森 iCUE 以数字方式监控除尘设备的性能。
在建筑物内排出过滤空气的设施管理团队还应考虑使用联网监控和自动警报,这样他们才能知道何时发现潜在问题并可以快速采取行动。此外,建筑物内的排气增加了对实时警报的需求,因为除尘器的任何问题都可能立即影响生产线、机器和工人。
以下是唐纳森 iCue 服务跟踪的用于衡量除尘器能耗的三个关键指标:
- 差压警报可帮助您了解何时需要更换过滤器或过滤器是否已堵塞。例如,远程监控可以跟踪 HEPA 过滤器的压力,以帮助您管理返回工厂的空气。
- 颗粒物趋势警报或能表明滤芯破裂,使您可以快速更换滤芯并更大限度地减少工厂中的灰尘积聚。
- 气流数据可帮助您了解工厂通风孔中何时有显著的捕获速度和输送速度。
支持贵公司的节能计划
监控和测量除尘器的能源使用量可以对您的节能计划产生重大的积极影响。制定可持续发展战略并评估了减排方法后,可以考虑利用唐纳森的iCUE服务等监测服务。它可以帮助延长除尘器的滤芯寿命,节省设施的能源,改善您的年度预算,并最终帮助您的公司实现重要的可持续发展目标。
** 毕马威 2020 年可持续发展报告调查