Del Monte는 DOE 평가에서 엄청난 절감 효과를 찾았습니다.

Del Monte Foods는 미국 소매 시장을 위한 프리미엄 품질의 브랜드 식품 및 애완 동물 제품의 미국 최대이자 가장 유명한 생산자, 유통업체 및 마케터 중 하나로 2010 회계연도에 37억 달러 이상의 순매출을 기록했습니다. Del Monte, S&W, Contadina, College Inn, Meow Mix, Kibbles 'n Bits, 9Lives, Milk-Bone, Pup-Peroni, Gravy Train, Nature's Recipe 및 Canine Carry-Outs를 포함한 브랜드 포트폴리오, Del Monte 제품은 8개 미국 가정 10가구 중 이 회사는 또한 자체 상표 식품 및 애완 동물 제품을 생산, 유통 및 판매합니다.

미국 에너지부(DOE)의 "지금 에너지 절약" 프로그램은 2년 전 캘리포니아 핸포드에 있는 델몬트 식품 공장 24번에서 에너지 절약 평가(ESA)를 완료했습니다. air system ESA는 캘리포니아 베이커스필드에 있는 Accurate Air Engineering Inc.의 Kyle Harris였습니다.

Hanford에 있는 Del Monte Foods 공장은 3개의 공기 압축기를 작동하여 다양한 생산 최종 용도에 압축 공기를 공급합니다. 압축기 시스템은 3개의 오일이 채워진 회전식 스크류 공기 압축기로 구성됩니다. 3개의 공기 압축기는 모두 150마력이며 3개의 수냉식 장치 중 2개와 공냉식 장치 1개가 있습니다. 공랭식 압축기는 가변 속도 드라이브로 개조되었습니다. 공장은 연간 12주, 일주일에 7일, "피크" 생산으로 간주되는 연중 3개월 동안 하루 24시간 일정으로 압축 공기를 사용하고 일주일에 5일 ​​일정으로 압축 공기를 사용합니다. "오프 피크" 생산으로 간주되는 9개월 동안 하루 24시간. 최대 생산 시기는 토마토 수확기입니다.

일반적으로 공장은 피크 생산 기간 동안 3개의 공기 압축기를 모두 작동하고 피크 생산이 아닌 기간 동안 가변 속도 공기 압축기를 가장 자주 작동합니다. 현재 압축 공기 시스템의 평균 공기 흐름은 피크 생산 시 분당 1,550입방피트(cfm) 이상이고 피크 생산이 아닐 때 450cfm 미만입니다. 압축 공기 시스템은 연간 980,000킬로와트시 이상을 사용하며 전체 공장 전력 소비의 5% 이상을 차지합니다.

ESA 목표
에너지 절약 평가의 목표는 세 가지였습니다.

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압축 공기 시스템 개선 권장 사항 식별

현재 시스템을 올바르게 모델링하는 방법에 대해 공장 직원을 교육합니다. 그리고

DOE AIRMaster+ 소프트웨어 도구를 사용하여 잠재적인 절감 효과를 예측하십시오.

평가의 초점은 압축 공기 공급, 분배 및 최종 용도였습니다.

ESA에 대한 접근 방식
압축 공기 ESA는 피크 생산 중에 수행되었습니다. 현재 로거 3대와 압력 로거 2대가 평가 1주일 전에 공장으로 보내졌습니다. 평가를 시작할 때 로거를 제거하고 데이터를 컴퓨터에 다운로드했습니다. 또한 이전 연구의 과거 데이터를 사용하여 비수기 생산 기간(9개월)의 추세를 파악했습니다. DOE ESA Expert와 공장 직원은 함께 LogTool V2를 사용하여 데이터를 해석하고 사용자가 산업용 압축 공기 시스템의 에너지 사용 및 절약 기회를 분석하는 데 도움이 되는 무료 온라인 소프트웨어 도구인 AIRMaster+로 직접 가져올 수 있도록 데이터 형식을 지정했습니다. 압축기 프로필이 개발되었고 AIRMaster+ 내에서 기준 압축 공기 프로필이 생성되었습니다.

압축공기 수급조사가 완료되었습니다. "교육 평가"의 일환으로 공장 직원은 DOE ESA 전문가의 지시에 따라 각 조치의 영향을 평가하기 위해 여러 에너지 효율적인 조치를 만들었습니다. 궁극적으로 이러한 조치는 개선의 최상의 효과를 얻기 위해 우선 순위가 지정되었습니다. 제안된 개선 사항의 영향을 받을 수 있는 여러 공장 직원에게 결과를 발표하기 위해 최종 회의가 진행되었습니다.

잠재적 기회에 대한 일반적인 관찰
다음 섹션에서는 추가 조사 또는 구현을 위해 식별된 프로젝트에 대해 간략하게 설명합니다. 자격은 단기, 중기 또는 장기의 각 프로젝트에 할당됩니다. 이러한 설명자는 다음과 같이 식별됩니다.

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단기 기회에는 운영 관행의 개선, 장비 유지 관리 또는 상대적으로 저렴한 조치 또는 장비 구매로 취할 수 있는 조치가 포함됩니다.

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중기 기회를 얻으려면 추가 장비 구매 및/또는 시스템 변경이 필요합니다. 추가 엔지니어링 및 투자 수익 분석을 수행해야 합니다.

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장기적 기회를 얻으려면 기업 투자 기준을 충족하기 위해 경제적 정당성을 갖춘 공장 운영 조건에서 신기술 테스트와 이러한 기술의 성능 확인이 필요합니다.

단기 및 중기 기회

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시스템 공기압 감소: 현재 시스템 압력은 105psig로 제어되며 최고 최종 사용 압력 요구 사항은 더 낮습니다. 또한 가변 속도 공기 압축기(VFD)는 부분 부하와 고정 속도 가변 용량 공기 압축기를 모두 가동하고 있었습니다. 평가하는 동안 VFD 설정점은 95psig로 낮추고 저속은 30Hz에서 27Hz로 조정했습니다. 이 기회의 절감 효과는 ESA 기간 동안 실현되었습니다. 압력을 추가로 낮출 수 있다고 판단되면 새 시스템 압력으로 단일 사용 지점에서 문제가 발생하는 경우 해당 최종 사용 압력 요구 사항을 평가하고 압력을 제거하기 위해 수정해야 한다는 점에 주의해야 합니다. 배출구 배관 또는 필터, 윤활 장치, 조절기(FLR)를 통해 떨어뜨립니다. 즉각적인 투자 수익으로 연간 99,000킬로와트시(9,400달러) 이상을 절약한 것으로 추산됩니다.

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공기 누출 감소: 공장은 현재 압축 공기 누출을 해결하려고 시도하고 있지만 압축 공기 누출은 전체 공장 수요의 10% 이상을 차지하는 것으로 보수적으로 추정됩니다. ESA 동안, 특히 디팔레타이저에서 몇 가지 명백하고 들을 수 있는 공기 누출이 관찰되었습니다. 공장 공기압이 95psig인 생산 기간 동안 공장에서 200cfm 이상의 공기 누출이 존재하는 것으로 추정됩니다. 누출 부하를 100cfm 줄이고 4개월 이내에 회수하면 최소 73,000kWh 또는 연간 6,900달러를 절약할 수 있는 것으로 추산됩니다.

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오픈 블로잉 제거(라인 4): 미국 에너지부(DOE)와 압축 공기 챌린지(CAC)는 개방형 송풍 응용 분야를 "압축실" 압축 공기의 잠재적인 부적절한 사용으로 인식합니다. 이러한 응용 분야에서 압축 공기를 선택하는 이유는 일반적으로 쉽게 구할 수 있고 사용하기 쉽지만 결과적으로 보다 비용 효율적인 솔루션을 간과하기 때문입니다. CAC는 안전 향상, 상당한 생산성 향상 또는 노동력 감소가 발생하는 경우에만 공장에서 압축 공기를 사용하도록 권장합니다.

Hanford 공장은 대부분의 라인에 인쇄하기 전에 공기를 사용하여 캔을 불어냅니다. 이러한 생산 응용 프로그램은 가장 자주 저압 압축 공기로 대체될 수 있는 DOE 및 CAC 대상 프로젝트의 완벽한 예로서 응용 프로그램에 전달되는 힘을 증가시키고 플랜트 공기 압축기에서 필요하거나 완전히 제거되는 압축 공기의 양을 줄입니다. 일반적인 1/4인치 블로우오프 고정장치가 공기 흐름 중앙에서 200인치 WC의 공기 공급 압력, 분당 54,000피트(fpm) 이상의 공기 배출 속도 및 14~18cfm의 공기 소비를 가지고 있다고 가정합니다. 압축기실 성능에서 공기의 질량 흐름은 분당 1.32파운드이고 전달된 힘은 41,347뉴턴의 에너지로 계산됩니다. 이 동일한 응용 프로그램은 3psi 공급 압력(송풍기) 및 78인치 WC에서 35,900fpm의 공기 배출 속도에서 52cfm을 공급하는 0.52인치 노즐 보어로 대체될 수 있습니다. 공기의 질량 흐름은 분당 3.85파운드의 공기와 52,611뉴턴의 힘을 전달합니다. 3psi 송풍기 공급은 플랜트 공기 분출 설비보다 공정에 전달되는 에너지가 28% 더 많습니다.

Line 4 와셔의 단일 1/4인치 블로우오프는 27cfm의 압축기실 용량을 사용하는 것으로 추정됩니다. 평가 중에 이 응용 프로그램을 제거할 수 있는 것으로 결정되었습니다. 개방형 송풍 응용 프로그램을 차단하지 않음으로써 6,800kWh(연간 648달러) 이상을 절약한 것으로 추정됩니다.

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오픈 블로잉 제거(프리코더): 위의 기회에서 설명했듯이 이러한 응용 분야에서 압축 공기를 사용하는 선택은 일반적으로 쉽게 구할 수 있고 사용하기 쉽지만 결과적으로 더 비용 효율적인 솔루션을 간과하기 때문입니다. 대부분의 경우 코더는 와셔 뒤에 위치하며 코딩하기 전에 캔을 건조시켜야 합니다. 어떤 경우에는 코더가 와셔 앞에 놓였기 때문에 캔을 불어낼 필요가 없습니다. 이 솔루션은 모든 라인에 대해 조사해야 합니다. 23,000kWh 이상 또는 연간 2,300달러 이상을 절약할 수 있으며 3개월의 투자 회수 기간이 있는 것으로 추산됩니다.

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압축기 작동 순서 변경/제어 개선: 평가에서는 VFD 개조된 공기 압축기가 얼마나 느리게 작동할 수 있는지 확인할 수 없었지만 현재 900rpm에서 616rpm으로 낮출 수 있다고 의심됩니다. 공기 압축기가 공장 공기 압력이 증가하면서 최소 속도로 작동하지 않기 때문에 이것만으로도 짧은 시간에 비용을 지불할 수 있습니다. 수요 감소가 구현되면 고정 속도 장치가 항상 100%로 실행되고 VFD 장치가 최대 생산 동안 턴다운 범위 내에서 작동하도록 제어 전략을 검토해야 합니다. 2개의 완전히 로드된 공기 압축기와 최소 속도의 VFD가 여전히 플랜트 수요를 초과하고 압력이 상승하는 경우 "저 수요 모드"에서 고정 속도 장치 중 하나를 실행하여 하나의 고정 속도 동안 로드 및 언로드하도록 할 수 있습니다. 장치는 100%에서 작동하고 VFD는 100%로 전체 턴다운 내에서 작동합니다. VFD 작동은 또한 비수기 생산 개월 동안 검토해야 합니다. 에너지 효율적인 개조가 구현되면 압축기 제어를 평가하고 조정하는 것이 좋습니다. 일부 데이터를 사용할 수 있지만 발전소는 전력(kW)과 압력(psig)을 모두 모니터링하는 데 투자해야 합니다. 추가로 24,483kWh 또는 연간 2,400달러를 절약할 수 있는 것으로 추산됩니다.

관리 지원
Del Monte Foods는 모든 시설에서 에너지 소비를 줄이기 위해 최선을 다하고 있습니다. 현장 책임자인 프로젝트 엔지니어 Richard Koch는 ESA 이전과 도중에 전폭적인 지원을 제공했습니다. Koch는 Hanford 공장의 "에너지 팀"의 일원이며 압축 공기 시스템 효율성을 개선하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

미국 에너지부를 통한 에너지 절약 평가에 대한 자세한 내용은 DOE의 ITP(산업 기술 프로그램) 웹 사이트 http://www1.eere.energy.gov/industry/index.html을 참조하십시오.