Del Monte vindt jus van besparingen van DOE-beoordeling

Del Monte Foods is een van 's lands grootste en meest bekende producenten, distributeurs en verkopers van hoogwaardige merkvoeding en huisdierproducten voor de Amerikaanse retailmarkt, met een netto-omzet van meer dan $ 3,7 miljard in fiscaal 2010. Met een krachtige portfolio van merken, waaronder Del Monte, S&W, Contadina, College Inn, Meow Mix, Kibbles 'n Bits, 9Lives, Milk-Bone, Pup-Peroni, Gravy Train, Nature's Recipe en Canine Carry-Outs, Del Monte-producten zijn te vinden in acht van de 10 Amerikaanse huishoudens. Het bedrijf produceert, distribueert en verkoopt ook huismerkproducten voor voeding en huisdieren.

Het programma "Save Energy Now" van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) voltooide twee jaar geleden een Energy Savings Assessment (ESA) in de Del Monte Foods-fabriek nr. 24 in Hanford, Californië. De DOE Qualified Specialist/Energy Expert die de gecomprimeerde luchtsysteem ESA was Kyle Harris van Accurate Air Engineering Inc. uit Bakersfield, Californië.

De fabriek van Del Monte Foods in Hanford gebruikt drie luchtcompressoren om perslucht te leveren aan een aantal verschillende eindgebruiken van de productie. Het compressorsysteem bestaat uit drie met olie gevulde schroefcompressoren. Alle drie de luchtcompressoren zijn 150 pk, met twee van de drie watergekoelde en een luchtgekoelde unit. De luchtgekoelde compressor is achteraf uitgerust met een aandrijving met variabel toerental. De fabriek gebruikt perslucht volgens een schema van 12 weken per jaar, zeven dagen per week, 24 uur per dag gedurende de drie maanden van het jaar die als "piekproductie" worden beschouwd, en een schema van vijf dagen per week, 12 tot 24 uur per dag gedurende de negen maanden die als "dal"-productie worden beschouwd. De piekproductieperiode is tijdens de oogst van tomaten.

Als algemene regel stelt de fabriek alle drie de luchtcompressoren het vaakst in werking tijdens de piekproductie en de luchtcompressor met variabel toerental tijdens de daluren. Momenteel is de gemiddelde luchtstroom van het persluchtsysteem groter dan 1.550 kubieke voet per minuut (cfm) tijdens piekproductie en minder dan 450 cfm tijdens dalproductie. Het persluchtsysteem verbruikt meer dan 980.000 kilowattuur per jaar en is goed voor meer dan 5 procent van het totale elektriciteitsverbruik van de fabriek.

ESA-doelstellingen
De doelstellingen van de energiebesparingsbeoordeling waren drieledig:

• Identificeer aanbevelingen voor verbetering van het persluchtsysteem;
• Train fabriekspersoneel in het correct modelleren van het huidige systeem; en
• Voorspel potentiële besparingen met de DOE AIRMaster+ softwaretool.

De focus van de beoordeling lag op de levering, distributie en eindgebruik van perslucht.

De aanpak voor de ESA
De perslucht ESA werd uitgevoerd tijdens piekproductie. Ruim een ​​week voor de beoordeling zijn drie stroomloggers en twee drukloggers naar de fabriek gestuurd. Aan het begin van de beoordeling zijn de loggers verwijderd en zijn de gegevens naar een computer gedownload. Daarnaast zijn historische gegevens uit een eerdere studie gebruikt om de dalproductieperiodes (negen maanden) te trenderen. Samen gebruikten de DOE ESA Expert en het fabriekspersoneel LogTool V2 om de gegevens te interpreteren en de gegevens op te maken voor directe import in AIRMaster+, een gratis online softwaretool die gebruikers helpt bij het analyseren van het energieverbruik en de besparingsmogelijkheden in industriële persluchtsystemen. Binnen AIRMaster+ werden compressorprofielen ontwikkeld en een basisprofiel voor perslucht gecreëerd.

Een overzicht van de vraag en aanbod van perslucht is afgerond. Als onderdeel van de "trainingsbeoordeling" heeft het fabriekspersoneel, onder leiding van de DOE ESA Expert, een aantal energie-efficiënte maatregelen gemaakt om de effecten van elke maatregel te evalueren. Uiteindelijk zijn deze maatregelen geprioriteerd om het beste effect van de verbeteringen te behalen. Er is een close-outvergadering gehouden om de bevindingen te presenteren aan een aantal fabrieksmedewerkers die mogelijk worden beïnvloed door de voorgestelde verbeteringen.

Algemene observaties van mogelijke kansen
In de volgende paragraaf wordt kort ingegaan op de projecten die zijn geïdentificeerd voor aanvullend onderzoek of implementatie. Aan elk project wordt een kwalificatie toegekend - op korte termijn, middellange termijn of lange termijn. Deze beschrijvingen worden als volgt geïdentificeerd:

• Op korte termijn Mogelijkheden zijn onder meer acties die kunnen worden ondernomen als verbeteringen in de bedrijfspraktijken, onderhoud van apparatuur of relatief goedkope acties of aanschaf van apparatuur.

• Middellange termijn mogelijkheden zouden de aanschaf van extra apparatuur en/of wijzigingen in het systeem vereisen. Het zou nodig zijn om verdere engineering en analyse van het investeringsrendement uit te voeren.

• Lange termijn kansen vereisen het testen van nieuwe technologie en bevestiging van de prestaties van deze technologieën onder de bedrijfsomstandigheden van de fabriek met economische rechtvaardiging om te voldoen aan de bedrijfsinvesteringscriteria.

Kansen op korte en middellange termijn

• Verlaag de luchtdruk van het systeem: Momenteel wordt de systeemdruk geregeld tot 105 psig, terwijl de hoogste eindgebruiksdrukvereisten lager zijn. Bovendien werkte de luchtcompressor met variabel toerental (VFD) zowel met deellast als met beide luchtcompressoren met vaste snelheid en met variabele verplaatsing. Tijdens de beoordeling werd het VFD-instelpunt verlaagd tot 95 psig en werd de lage snelheid aangepast van 30 hertz naar 27 hertz. De besparingen in deze kans zijn gerealiseerd tijdens de ESA. Als wordt vastgesteld dat de druk extra kan worden verlaagd, moet ervoor worden gezorgd dat als zich een probleem voordoet op een enkel gebruikspunt met de nieuwe systeemdruk, die drukvereiste voor eindgebruik moet worden geëvalueerd en dat er wijzigingen moeten worden aangebracht om de druk te elimineren druppel door de uitgaande inlaatleiding of filter, smeerapparaat, regelaar (FLR). Geschat wordt dat er jaarlijks meer dan 99.000 kilowattuur of $ 9.400 werd bespaard, met een onmiddellijke return on investment.

• Verminder luchtlekken: Hoewel de fabriek momenteel probeert persluchtlekken aan te pakken, wordt conservatief geschat dat persluchtlekken goed zijn voor meer dan 10 procent van de totale fabrieksvraag. Tijdens de ESA werden enkele duidelijke en hoorbare luchtlekken waargenomen, met name bij de depalletizers. Geschat wordt dat er meer dan 200 cfm aan luchtlekken in de fabriek zijn tijdens productieperiodes wanneer de luchtdruk in de fabriek 95 psig is. Geschat wordt dat minimaal 73.000 kWh, oftewel $ 6.900 per jaar, kan worden bespaard door de lekbelasting met 100 cfm te verminderen, met een terugverdientijd van minder dan vier maanden.

• Verwijder open blazen (regel 4): Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) en de Compressed Air Challenge (CAC) erkennen open blazende toepassingen als potentieel ongepast gebruik van perslucht in een "compressorkamer". De keuze voor het gebruik van perslucht in deze toepassingen is over het algemeen omdat het gemakkelijk beschikbaar en eenvoudig te gebruiken is, maar als gevolg daarvan worden meer kosteneffectieve oplossingen over het hoofd gezien. Het CAC moedigt fabrieken aan om alleen perslucht te gebruiken als dit leidt tot een verbetering van de veiligheid, aanzienlijke productiviteitswinst of arbeidsvermindering.

De fabriek in Hanford gebruikt lucht om de blikken af ​​te blazen voorafgaand aan het coderen op de meeste lijnen. Deze productietoepassingen zijn perfecte voorbeelden van DOE- en CAC-doelprojecten die meestal kunnen worden vervangen door perslucht met een lagere druk, waardoor de geleverde kracht voor de toepassing wordt vergroot en de hoeveelheid perslucht die nodig is van de luchtcompressoren van de fabriek wordt verminderd of helemaal kan worden verwijderd. Ervan uitgaande dat de typische kwart-inch afblaasinrichting een luchttoevoerdruk van 200 inch WC in het midden van de luchtstroom had, een luchtuitgangssnelheid van meer dan 54.000 voet per minuut (fpm) en een verbruik van 14 tot 18 cfm van prestaties van de compressorkamer, de massastroom van lucht is 1,32 pond per minuut en de geleverde kracht komt uit op 41.347 Newton energie. Dezelfde toepassing kan worden vervangen door een .52-inch mondstukboring met een toevoerdruk van 3 psi (blazer) en een toevoer van 52 cfm bij een luchtuitlaatsnelheid van 35.900 fpm bij 78 inch WC. De massastroom van lucht zou 3,85 pond lucht per minuut zijn en een geleverde kracht van 52.611 Newton. De ventilatortoevoer van 3 psi zou 28 procent meer geleverde energie aan het proces vertegenwoordigen dan de installatie voor het afblazen van lucht.

De enkele kwart-inch blow-off op de Line 4-wasmachine gebruikt naar schatting 27 cfm aan compressorruimtecapaciteit. Tijdens de beoordeling is vastgesteld dat deze aanvraag kan worden verwijderd. Geschat wordt dat er meer dan 6.800 kWh, oftewel $648 per jaar, werd bespaard door het uitschakelen van de openblaastoepassing te elimineren.

• Verwijder open blazen (pre-codeerders): Zoals uitgelegd in de bovenstaande mogelijkheid, is de keuze om perslucht te gebruiken in deze toepassingen over het algemeen omdat het gemakkelijk beschikbaar en eenvoudig te gebruiken is, maar als gevolg daarvan worden meer kosteneffectieve oplossingen over het hoofd gezien. Meestal wordt de codeerder na de wasmachine geplaatst en moet de bus vóór het coderen droog zijn. In sommige gevallen is de codeerder voor de wasmachine geplaatst, waardoor het niet meer nodig is om het blik af te blazen. Deze oplossing moet voor alle lijnen worden onderzocht. Geschat wordt dat er meer dan 23.000 kWh, oftewel $ 2.300 per jaar, kan worden bespaard, met een terugverdientijd van drie maanden.

• De werkingsvolgorde van de compressor wijzigen/de regeling verbeteren: De beoordeling kon niet bepalen hoe langzaam de achteraf gemonteerde VFD-luchtcompressor zou kunnen werken, hoewel vermoed wordt dat deze kan worden verlaagd tot 616 tpm versus de huidige 900 tpm. Dit alleen zou zichzelf in korte tijd kunnen terugbetalen, omdat de luchtcompressor geen minimumtoerental zou draaien bij toenemende luchtdruk in de fabriek. Naarmate de vraag wordt verminderd, moet de regelstrategie worden herzien om ervoor te zorgen dat de eenheden met vaste snelheid altijd op 100 procent werken, waarbij de VFD-eenheid tijdens piekproductie binnen het turndown-bereik werkt. Als de twee volledig belaste luchtcompressoren en de VFD op minimale snelheid nog steeds de installatievraag overschrijden en de druk stijgt, is het mogelijk om een ​​van de units met vaste snelheid in "Low Demand Mode" te laten werken, zodat deze laadt en ontlaadt terwijl één vaste snelheid unit werkt op 100 procent en de VFD werkt binnen zijn volledige turndown tot 100 procent. De werking van de VFD moet ook worden herzien tijdens de daluren van de productie. Aangezien energie-efficiënte retrofits worden geïmplementeerd, wordt aanbevolen om de compressorregelingen te evalueren en af ​​te stemmen. Hoewel er enkele gegevens beschikbaar zijn, moet de fabriek investeren in het bewaken van zowel het vermogen (kW) als de druk (psig). Geschat wordt dat er nog eens 24.483 kWh, of $ 2.400 per jaar, bespaard kan worden.

Managementondersteuning
Del Monte Foods streeft ernaar het energieverbruik in al haar faciliteiten te verminderen. De locatieleider, projectingenieur Richard Koch, bood volledige ondersteuning voor en tijdens de ESA. Koch maakt deel uit van het "Energy Team" in de fabriek in Hanford en zet zich in om de efficiëntie van het persluchtsysteem te verbeteren.

Ga voor meer informatie over energiebesparingsbeoordelingen via het Amerikaanse ministerie van Energie naar de website van het DOE's Industrial Technologies Program (ITP) op http://www1.eere.energy.gov/industry/index.html.