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空気圧産業用マニピュレータの圧縮空気エネルギー使用、漏れ、ライフサイクルコストの評価

機器分岐測定を用いてサイクル数,運転状態,漏れ,圧力データを整合し,分配電力使用,実際の電力節約,ライフサイクルコストを別々に計算する。 データ品質,漏れ,圧力,効率,経済性,機能安全性を評価し,改造比較と運転再試験を支援する。

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工学研究
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キーポイント
  • 空気圧装置のエネルギー効率を1,000サイクル当たりのm³(ANR)と1,000サイクルあたりの分配kWhを用いて評価する。
  • 負荷,応答,サイクル時間の要求を満たす最低試験圧力設定を選択した。 これを超える圧力を上げると漏れや空気使用が増加するが,性能は向上しない。
  • 操作状態,0.02 MPa圧力区分,定常弁位置組合せで漏れを測定し,全空気量を同じ基準雰囲気に変換した。
  • 安全機能,サイクルタイム,品質が指定された基準を満たした後に年間コスト,回収率,5年間のトータルコストを評価する。

00 要約

空気圧産業用マニピュレータは圧縮空気を用いて負荷バランス,揚力,クランプ,回転,ブレーキ解除,真空発生を行う。 測定データから,装置当りの空気消費量,生産停止時の漏れ,部品ごとの圧力損失,改造回収率を計算する必要がある。 圧縮機の名前板出力と入口圧力はこれらの結果を置き換えることはできない。 ISO 11011:2013では,システムを供給,送電,需要サブシステムに分け,データ収集,分析,書面報告による評価を要求している。 電力計,総流量,分岐流量,動的圧力,生産計数を共通の時間基準に整合させた。 [1]

自由空気量には全体を通してISO 8778:2003の標準基準大気、すなわち20 ℃、絶対圧100 kPa、相対湿度65%を使用し、m³(ANR)で表します[8]。異なる基準条件で測定した計器データは、集計前に換算する必要があります。
同時平均電源側比力 SP_sys 電力消費量の割り当てに使われます 実際の省電力と財政的利益は,負荷区分を整合した限界電力流量モデル,あるいは圧縮機ステーション全体に対して正規化された測定前後値のみを用いる。 需要側では,流れ積分により生産空気と漏れ空気を分離し,送風側では,同期圧力波形を試料ごとに評価した。 ISO 1217:2009は圧縮機の流量と電力受容データの適用性を定義し,ISO 6358シリーズは定常流特性とシステム流量容量計算をその範囲内でカバーしている。 いずれの方法も同時測定を置き換えることはできない。 [4] [5] [6] [7]

主要結論

  • エネルギー消費計算は共通基準状態の自由空気容量を用いる。 計量圧力,絶対圧力,実際の状態の容積,m3(ANR)を混合すると,報告はデータ品質ゲートを失敗する。
  • 保守的な上限で分類 R_leak,U 年間分枝漏れ量の割合は,5%未満がA,5%以上,10%未満がB,両者とも合格,10%以上が不合格であった。 米国エネルギー省の漏洩率は,圧縮機容量またはシステム空気供給量を会計境界として用いているが,本報告書の1機当たりの年間分岐量の分母とは異なる。 2つのパーセントは直接換算しない。 この報告書は,プロジェクトリリースの上限を10%と定めている。 [9]
  • 圧力基準は,圧縮機パッケージ排気から臨界アクチュエータ入口への全圧力損失の保守的上限が10%より大きくなく,最小動的入口圧力の保守的下限が設計最小値に合致するときにのみ通過する。 いずれの条件も不十分であれば,圧力基準は不十分である[9]。
  • 1台の機械に対して,エネルギー効率の指標として1,000サイクル当たりのm³(ANR)と1,000サイクルあたりの割当てられたkWhを用い,生産空気使用量,漏れ空気使用量,およびイデール圧保持空気使用量を別々に報告した。 分配電力消費は実際の省電力の証拠ではない。
  • 全体的なリリースはデータ,漏れ,圧力,エネルギー効率,経済性,機能安全性をカバーする6分の1の拒否ルールを使用する。 漏れ,圧力,エネルギー効率,経済基準を不利な方向に拡張不確実性境界で評価した。 プロジェクトは6つの基準をすべて満たすときのみ通過する。

01 範囲,システム境界,用語

マニピュレータ,エンドツール,真空発生器,局所空気貯蔵,フィルタレギュレータ集合体,ホースおよび装置部を含む。 測定境界は供給,送電,需要に分けられる。 供給電力は圧縮機,冷却,乾燥,ろ過,補助用電力を含む。 送電は主幹,リングネットワーク,分岐,端末接続を含む。 要求は機器分岐隔離弁からアクチュエータ,真空発生器,プロセス吹出口まで広がる。 ISO 4414:2010及びGB/T 7932-2017は,機械の空気圧システム及び部品に対する一般規則及び安全要求を定めている[2][3]。 効率改良は圧力損失保護,残留エネルギー放出,隔離,圧力制限,グリップ保持,意図せずの放出防止を弱めるべきではない。

01 範囲・システム境界・用語 - 参考表
記号定義単位とルール
V_ANRISO 8778標準参照大気中の自由空気量m³(ANR) 立方メートル
q_ANR標準基準気圧での瞬時体積流量m³/min(ANR) 空気流量
E_sys同一測定期間における補助装置を含む供給サブシステムへの電気入力キロワット時
SP_sysシステム平均比電力、E_sys/V_supply; 割り当てメトリックスのみに使用kWh/m³(ANR) 電力消費量
SP_marg,b負荷区分bにおけるコンプレッサーステーション全体の限界比電力kWh/m³(ANR) 電力消費量
V_prod適合生産サイクルに必要な自由空気量m³(ANR) 立方メートル
V_leak非機能性漏れによる自由空気量の損失m³(ANR) 立方メートル
V_totalすべての圧縮状態における全装置ブランチ容量; V_device の同義語m³(ANR) 立方メートル
I_prod生産空気使用量原単位:1000 V_prod / N_cycle1,000サイクル当たりm³(ANR)
I_leak漏れ空気使用量原単位:1000 V_leak / N_cycle1,000サイクル当たりm³(ANR)
I_air総空気使用量原単位:1000 V_total / N_cycle1,000サイクル当たりm³(ANR)
I_e,alloc配賦電力量原単位:1000 E_device,alloc/N_cycle1,000サイクル当たりのkWh
R_leak機器部に供給される全空気量に対する漏れ量の割合%
R_leak,U不利な方向への拡張不確かさを含む漏れ割合上限%
R_Δp,total,UP0〜P3の全圧力損失上限を,不利な方向の拡張不確かさを含めて求めた。%

また,作業者が作業物のピックアップを許可した時点から,作業物のリリースを完了し,次のピックアップの開始状態に戻るまでの「サイクル」を定義した。 リワーク、ノーロード、コミッションサイクルは別々に計算し、それらをコンフォーマンス生産サイクルには含まない。 生産中に機器部門が加圧状態にある場合,変更,休止,オフシフト期間は全て加圧時間に含める。

運転状態は互いに排除され,各サンプルに1コードのみが割り当てられる:P認可生産,Rリワーク,Sコマンドオンまたは空サイクル,C切り替え,Iイデルと圧力,F故障と圧力,D減圧。 コントローラ状態コードがない場合は,サイクル許可信号,装置警報,分岐隔離弁フィードバック,シフト記録の4つの情報源を用いて状態を再構成する。 どのようなソースが欠けても,状態解析レポートはデータ基準を満たさない。
,Pは生産空気使用量で,R/S/C/I/Fは別に報告した。 状態Dにおける非ゼロ流をメータゼロオフセットまたは隔離弁内部漏れ異常として扱った。 この分類は生産空気,非生産消費空気,安全な圧力保持用空気を区別する。 オフシフト漏れは個々の行動効率に含まれない。

02測定アーキテクチャとデータ品質基準

エネルギー流に沿って計器を配置し,主電力計は供給系エネルギー入力を記録し,総流量計は配電系に入るm³(ANR)を記録し,機器支部計はマニピュレータ全空気使用量を記録し,コントローラはサイクル,モデル,状態,警報を記録する。 4つの同期圧力チャネルは以下のように固定した。 P0 圧縮機排気止めバルブの下流と 第一空気処理部品の上流 P1 全ての空調設備の下流にある 主入口で P2 機器分岐隔離弁のメインエンドと上流に P3 クリティカルアクチュエータの入口にあるのです 複数の部品が臨界圧力を必要とする場合は,移動する。 P3 それぞれ独立してテストを行い すべての場所が合格しなければなりません パラレル圧縮機の総電力消費量と総自由空気流量は同じ時間窓において合計されなければならない。

02 測定アーキテクチャとデータ品質基準-参考表
データアイテム最低取得要求データ受容基準
供給電力と総流量7 連続生産日数 全シフト及び発売モデルを対象に,1s以下の間隔でサンプルを採取有効データの覆いかぶしは少なくとも 95%
分枝フロー生産,切り替え,休憩,非シフト圧縮期間をカバー機器基準状態と流れ方向の記録を完了
ダイナミック・プレッシャー30連続でピーク流量と最低入口圧力動作をそれぞれ実行し,4つの圧力チャネルを1kHz以下でサンプルした。共通DAQとクロック,チャネルスキューは1サンプルより大きくない,センサ/コンディショナ/DAQの組合せ,3dB帯域幅は少なくとも200 Hz,すべての30波形が完了した。 両方の選択が同じ動作を識別する場合は、一つのセットをテストします。
漏れ流生産,運動,意図的な空気使用なしで,各運転状態,圧力区分,定常バルブ位置組合せを30分間記録し,サンプリング間隔は1s以下組み合わせごとに少なくとも 95% の有効なカバー率; ビン中心の圧力± 0.01 MPa 内
漏洩圧力減衰評価05.2節の前提条件をすべて満たした後、圧力と空気の絶対温度を記録します。2 つの結果の差は 10% より大きくありません。前提条件のいずれかが失敗した場合はこの方法を使わないでください。
サイクルとプロダクトカウントタイムスタンプをフローに同期したコントローラまたは独立カウンタ1%以下のカウント差
機器の状態計器ID、範囲、精度、校正有効性を記録時間切れのキャリブレーションがデータ基準に達しません

この方法は,相対拡張不確かさを分岐流に対して5%,電気エネルギーに対して2%,圧力に対して2%に制限した。 予算には校正,再現性,基準状態変換,タイミング,状態分類,年間外挿を含む必要がある。 限界を超えると,エネルギー効率比較は経済評価に進められない。 同じ製品混合重量,コンフォーミングサイクル定義,年間加圧時間をリフォーム前後で使用した。 生産混合物が変化した場合,非調整総量を比較する代わりに凍結重量を用いて両期間を正規化する。

評価の前に,会社が正式に承認した年間生産計画を用いて凍結製品重量をw_jとした。 年間計画がない場合は,連続した7の基準日における各モデルに対する適合サイクルの割合を用いた。 すべての重み付けモデルはベースライン中とリフォーム後の両方で少なくとも30コンフォーミングサイクルを完了しなければならない。 前後のw_jとΣw_j=1を同じにして,次の式を用いて正規化した空気使用強度を計算した。

I_air,norm = Σ[j=1..m] w_j · I_air,j

分岐流とサイクル状態間のクロック誤差は100ms以下,電気エネルギーと全供給流量間のクロック誤差は,1s以下である。 4つの圧力チャネルは同じDAQを使用し,チャネルスキューの上限は1サンプルである。 欠落したサンプルを補間しない。 データ基準は,全欠失率が5%を超えた場合,欠失セグメントがピーク動作をカバーした場合,あるいは漏洩試験中に試料が欠失した場合に即座に失敗する。 報告装置は,被覆率k=2で不確実性を拡大した。 2期間の年間空気使用量の標準不確実性はu_base=U_base/2とu_after=U_after/2で,相関係数はρである。

U_ΔV = 2·sqrt[u_base^2 + u_after^2 - 2ρ·u_base·u_after] ΔV_L = (V_base - V_after) - U_ΔV

U_baseとU_afterは,年間空気使用量の絶対拡張不確定性である。 記録したρを用いるのは,検量線,測定器,サンプル,変換誤差の独立性が書面で証明されている場合のみである。 証拠がない場合は,保守的な上限U_ΔV=U_base+U_afterを用いた。 空気節約はΔV_L>0のときのみ確立され,ゼロに等しいときも失敗する。 すべての誘導ハードゲートは次のような不利な方向境界を用いる。

η_air,L = [1 - (I_air,after + U_I,after)/(I_air,base - U_I,base)]·100% V_leak,U = Σ(s,b,k) (q_leak,s,b,k + U_q,s,b,k)·60·(H_s,b,k + U_H,s,b,k) R_leak,U = V_leak,U/(V_device,year - U_V,device)·100%

非正の分母はデータ基準を満たさない。 エネルギー効率はη_air,L≥5%とΔV_L>0の両方を必要とし,漏れはR_leak,U≤10%を必要とする。 圧力方程式と経済的不確かさ束縛方程式は,それぞれ06と08の章に現れる。

03圧縮空気ベースラインとエネルギー効率メトリックス

同時測定したシステム平均比電力のみを用いて,割り当てエネルギー消費メトリックを計算する。

SP_sys = E_sys / V_supply E_device,alloc = SP_sys · V_total I_air = 1000 · V_total / N_cycle I_e,alloc = 1000 · E_device,alloc / N_cycle

E_sys メインモーター、冷却ファン、ドライヤー、ドレイン、制御補助装置による消費電力を 評価範囲内に含めなければならない。 V_supply 同時期にネットワークに供給されたm³(ANR)である。 名前板電力のみでは,部分負荷,無負荷運転,補助損失を省略できる。 排気圧縮機に対するISO 1217:2009の流量及び電力受容データは定格運転点をチェックするのに使用できるが,場所特有の年比電力を置き換えることはできない。 結果は [4] E_device,alloc そして I_e,alloc 実際のコンプレッサー・ステーションの省電力を表すものではありません

実際の省電力は同じ負荷区分内での限界電力対流量モデルを用いた。 コンプレッサーステーション全体の流量と全有効電力の1分間同期平均値をロードビンに入れる b. 使用するビンは,ベースラインとリフォーム後の両方で少なくとも30個の完備試料を含み,そのビン内のリフォーム前後の流量範囲をカバーし,圧縮機スタート/ストップ順序,制御モード,供給圧力設定,空気処理操作組合せが同じである。 各ビンにおいて,測定した有効電力と自由空気流量を最小二乗法でフィットした。 P_b=α_b+m_bq_b 定義するのです SP_marg,b=m_b/60. なぜなら m_b kW/[m³/min(ANR)]で SP_marg,b の単位はkWh/m³(ANR)です。拡張不確かさ U_SP,b 回帰傾斜 電気メーター 総流量計から得られたものです

ΔE_actual = Σ(b) ΔV_b · SP_marg,b ΔV_b,L = max(ΔV_b - U_ΔV,b, 0) SP_marg,b,L = max(SP_marg,b - U_SP,b, 0) ΔE_actual,L = Σ(b) ΔV_b,L · SP_marg,b,L

負荷区分に不十分な試料がある場合,改造後の流量が測定範囲外にある場合,圧縮機の順序や制御モードが変化する場合は,ビーネッドモデルは無効である。 m_b≤0もしくは U_SP,b/SP_marg,b>10%. また,運転条件層によるコンプレッサーステーション全体の測定の正規化を行った。 gまた,製品混合,圧縮機順序,制御モード,5 ℃帯での圧縮機入口温度,0.02 MPa帯での供給圧力設定で定義した。 各層は,改造前後で少なくとも30個の1分間有効電力試料を必要とし,同じ認可年間時間を必要とする。 H_g:

E_sys,norm,x = Σ(g) mean[P_x,g]·H_g, x∈{base,after} ΔE_full,L = E_sys,norm,base - E_sys,norm,after - U_ΔE,full

経済計算ではΔE_full,Lを使用し、ΔE_actual,Lに代えます。区分別の限界モデルと正規化したステーション全体の測定値のいずれも本節のデータ要件を満たさない場合、経済性の判定は不合格となります。

生産空気密度I_prod,漏れ空気密度I_leak,総空気密度I_air,配電電力密度I_e,allocを合わせて報告した。 サイクル数の減少に伴う全空気使用量の減少は効率の向上を示さなかった。 改造前後の全空気密度を下記の減少率を用いて比較した。

η_air = (I_air,base - I_air,after) / I_air,base · 100%

エネルギー効率基準は点推定η_air≥5%,保守的下限η_air,L≥5%,およびカバー率k=2を用いた省エネルギー下限ΔV_L>0を必要とする。 条件のいずれかが失敗すると,基準は失敗する。 粗差,拡張不確実性,保守的下限を報告し,また,その割合を報告した。

04空気圧産業用マニピュレータの有効空気消費量について検討した。

装置分枝流量計による直接積分は公式測定結果を生成する。

V_total = V_device = ∫[H_pressurized] q_ANR(t) dt V_leak = Σ(s,b,k) q_leak,s,b,k · 60 · H_s,b,k V_prod = ∫[P] max[q_ANR(t)-q_leak,P,b(t),k(t), 0] dt V_s = ∫[s] max[q_ANR(t)-q_leak,s,b(t),k(t), 0] dt, s∈{R,S,C,I,F} V_total = V_prod + V_R + V_S + V_C + V_I + V_F + V_leak

積分変数dtは最小である。 b(t)は時間tにおける装置入力圧力区分で,ビン幅は0.02 MPaで固定され,k(t)はPLC出力からマッピングした定常状態弁位置組合せである。 q_leak,s,b,kは,同じ状態,圧力区分,弁位置組合せに対して,セクション05.1で測定した漏れベースラインである。 観測された全てのs-b-k組み合わせはベースラインを必要とする。 V_totalは分枝流量計総積分である。 V_prodとV_R/V_S/V_C/V_I/V_Fは同時漏れベースラインを差し引いた後の機能成分である。 7‐日評価窓内では,全閉じ誤差|V_total-(V_prod+V_R+V_S+V_C+V_I+V_F+V_leak)|/V_totalは2%以下で,2%を超えると成分報告が失敗する。 どの試料でもq_ANR<q_leak,s,b,kの場合は,結果を切断して閉鎖を強制しない。 まず,その組合せに対する漏れベースラインを再テストし,条件が残ればデータ基準が失敗する。 リワークRとコミュニケーションまたはノーロードサイクルSが総合的に生産空気使用に入るが,適合しない。

複動シリンダーの理論自由空気量は、実測流量の桁を確認する目的に限って使用します。A_bをシリンダー内径面積、A_rをピストンロッド面積、Lをストロークとします。伸長と後退の絶対供給圧力をそれぞれp_1,absとp_2,abs、供給温度をT_1とT_2とすると、完全な往復サイクル当たりの理論量は次のとおりです。

V_ANR,theory = A_b·L·(p_1,abs/p_ANR)·(T_ANR/T_1) + (A_b-A_r)·L·(p_2,abs/p_ANR)·(T_ANR/T_2)

ここでは,p_abs = p_gauge + p_atmとする。 理論容量をチェックする際には,死体容量,ホース充填・換気,クッション,バルブマニホールドパイロット,ブレーキ,ツール,真空発生器を別々に含める。 空気バランシング回路は必ずしも毎サイクルにその全体容積を満たし,排出しないので,形式的計算は積分流れを用いる必要がある。 実際のオンタイムに対する真空発生器の消費を統合する。 連続吹き出し,誤って排気を開けたままにしたり,無作動時の真空保持などは,V_Iに属し,生産作業には含まれない。

混合モデル機器データを運転状態,製品モデル別にグループ化した。 各サイクルの積分ウィンドウはピックアップ許可上昇端で始まり,次のサイクルの開始状態を確認する上昇端で終了する。 サイクル確認信号なしの圧縮時間を隣接サイクルではなくIに割り当てる。 日常ゼロチェックとして60連続秒間の状態Dの平均流量を用いた。 絶対値が計器全尺度の0.5%を超えると,その日の分枝流量データが失敗する。 原始的な1sの順序,サイクル当りの結果,日当り総合値を保持し,これらのレベル間の累積容量差は0.5%を超えてはならない。

ISO 6358-1:2013とその2020年および2026年修正,およびISO 6358-2:2019とその2026年修正は,固定または可変流路部品の流動特性を試験するために用いられる。 ISO 6358-3:2014では,既知の部品および配管特性を用いて定常系流量を計算した。 シリンダ,空気受容器,破壊圧力を持つチェック装置,速効排気弁,内部パイロットレギュレータに対して適用部分の範囲外の方程式を適用しない。 レギュレータの場合,設計設定圧力と実際の上流圧力,下流圧力,流量範囲をカバーするメーカーの圧力流量曲線を用いる。 その曲線が得られない場合は,上流圧力,下流圧力,流量の同期測定を用い,ISO 6358計算を置き換えてはならない。 [5] [6] [7]

05漏れ測定,変換,分類

05.1 分枝質量流量計法

装置漏れ放出値の一次方法は分枝質量流量計を用いる。 各状態s,0.02 MPa圧力区分b,及び章04に出現する定常バルブ位置組合せkに対して,試験モードでその組合せを再現し,作業部品と懸垂荷重を除去し,機械的に動作をロックし,吹出し,真空発生器,アクチュエータコマンドをオフにし,30minに対して連続記録した。 リスク管理のために連続的な空気を必要とする安全機能は,独立した分枝で計測し,漏れではなく機能的空気使用として分類する。 安全機能空気使用量を漏れから分離できない場合,そのs-b-k組合せのデータは失敗する。

各組み合わせを1s以下の間隔で採取し,ビン中心の±0.01 MPaの範囲内で入口圧力を維持し,95%の有効データカバー率を少なくとも達成した。 どんなアクチュエータや意図的な空気使用コマンドもテストを無効にする。 この組み合わせに対する有効なサンプルの平均としてq_leak,s,b,kをとる。 拡張不確かさU_q,s,b,kにおける流量計校正,再現性,基準状態変換,ゼロオフセット,圧力安定性を含む。 ベースラインとリフォーム後の漏れを別々に測定し,一時期の値を他の時期に再利用しない。

質量流量計がISO 8778の基準状態を直接出力する場合は、設定が20 °C、絶対圧100 kPa、相対湿度65%であることを記録します。計器が実際の状態における体積流量を出力する場合は、 q_op圧縮率を使って変換します Z 測定証明書から

q_ANR = q_op · (p_op,abs/p_ANR) · (T_ANR/T_op) · (Z_ANR/Z_op)

流れと同じタイムスタンプで,p_op,abs,T_opを取得する。 記録に絶対圧力,絶対温度,圧縮率,湿度配置が欠ければ,そのビンに対するデータは失敗する。 漏れ境界には,バルブクロスポート漏れ,非ゼロ空気消費ドレイン,計器インパルス線路によって使用される空気が含まれる。

05.2 シャットダウン圧力減衰クロスチェック

圧力減衰法は,作業部品と懸垂荷重を除去し,機械部品をロックし,圧縮空気をロックアウトし,タグアウトし,安全保持回路を試験区域から物理的に隔離し,制御されたP&ID,管路セグメントリスト,空気受容器リスト,部品BOMが隔離体積の100%の項目ごとのカバーを提供し,試験許可が機器と安全所有者によって署名された場合にのみ使用する。 条件がない場合は圧力減衰試験を開始しない。

システムが運転計圧に達した後 p_1,g 制御レシピに記録された 空気供給を切断する エンドポイントを固定 p_2,g=0.50p_1,g 横断時間を直線的に補間し t 圧力の時系列から得られます DOE因子1.25は半圧終点にのみ適用され,初期系圧力への減衰中の平均漏れを補正した。 絶対エンドポイント温度を使って計算: [9] [11]

q_avg,ANR = V_sys · (Z_ANR·T_ANR/p_ANR) · [p_1,abs/(Z_1·T_1) - p_2,abs/(Z_2·T_2)] / t q_leak,P1,ANR = 1.25 · q_avg,ANR

m³ を使う V_sys同じ圧力単位を使って p_1,abs, p_2,absそれに p_ANR=100 kPa(abs)K を使う T_1, T_2それに T_ANR=293.15 Kどうぞ Z_1, Z_2それに Z_ANR キャリブレーション証明書や 制御された性質表から t. 結果は無効です。 |T_2-T_1|>2 K圧力曲線が正確な半圧点を横切らない場合,圧縮係数が欠如し,体積項目が制御寸法を欠いている場合,最小端子圧力が安全回路設計下限に達する場合などがある。 2つのテストの相対差を計算する |q_1-q_2|/[(q_1+q_2)/2] 算術平均を使うのは 10%以下の場合だけです

同じ初期圧力区分における質量流量計の結果と圧力減衰結果が10%以上異なる場合,漏れデータは失敗する。 このクロスチェックは,セクション05.1における状態‐圧力‐ビン‐バルブ‐位置測定を置き換えたり,年間漏れ量を直接提供したりしない。

05.3 圧縮機負荷・放出スクリーニング法

負荷制御下で1台の固定速度圧縮機が独立してシステムに供給し,すべての非漏れ空気使用が隔離され,負荷出力が制御されたフル負荷流量に等しく,無負荷出力がゼロのときのみ平均負荷時間T_onと無負荷時間T_offを発表した。 10サイクルに対して,負荷及び非負荷スイッチング圧力はそれぞれ10サイクル平均の±1%の範囲内に保たなければならない。 DOE法[9]を用いて圧縮機容量の割合として漏れを計算した。

R_leak,capacity = T_on / (T_on + T_off) · 100%

負荷/放出法の前提条件が満たされていない場合は,対応する比率を公表しない。 この方法は全供給系漏れをスクリーニングし,個々のデバイスをセクション05.1で測定する。 2つの方法は異なったシステム境界と分母を使用し,その割合を直接平均化する必要はない。

05.4 機器部門漏洩割合

V_leak,year = Σ(s,b,k) q_leak,s,b,k · 60 · H_s,b,k R_leak = V_leak,year / V_device,year · 100% R_leak,U = V_leak,U / (V_device,year - U_V,device) · 100%

V_device,yearは,生産,リワーク,コミュニケーション,切り替え,アイドル,故障,漏れ状態を含む全ての加圧状態で同じ支部に供給される年間空気量である。 分岐流量計により既に計算された漏れを再びV_device,yearに加算しない。 構成要素モデルから年間総量を推定するときのみ,機能成分にV_leak,yearを加えた。 リリースは章02で定義されたR_leak,Uを使用し,点推定は表示のみである。

05.4 機器部門漏洩割合参考表
グレードR_leak,Uパス基準必要な動作
A≤5%パス、低漏れ四半期ごとの再テストを維持
B>5%と ≤ 10%パス、制御漏れ漏れのリストを作成し,30日以内に修復する。 30th日の終わりに開いた作業命令は結果を失敗に変えた。
C>10%と ≤ 20%失敗修復後,各セクションの05.1組合せについて測定を繰り返した。
D>20%過剰漏れ非生産用空気供給装置を隔離・修理する前に,懸垂荷重を取り除き,機械的に移動部品を固定し,ロック/タグアウトを適用する。

米国エネルギー省のSourcebook第3版では、良好に保守されたシステムの漏れは5%–10%未満、保守が不十分なシステムでは20%–30%と説明されています[9]。そこでの負荷・無負荷法は、コンプレッサー容量またはシステム全体の供給量に関係します。ここでは、次式の分母を用います。 R_leak DOE比は,単一機器分枝に供給される年間総空気量で,直接DOE比に変換できない。 R_leak,U≤10% この評価法に対して独立して定義された プロジェクト限界であり 普遍的な装置仕様ではありません 安全性に関係する圧力保持回路の漏れは,まず装置安全基準の下で取り扱わなければならない。 修復後,第11章の6つの評価を繰り返す。

06圧力損失,流量,最小圧力

圧力評価のために,ピーク流量作用と最低入口圧力作用を選択した。 発売した製品モデルごとに,各空気動作の10走行の同期流量と圧力を初めて記録した。 ピーク流量動作として最も高い動的流量最大値をもつ動作を,最低入口圧力動作として最低のP3最小値をもつ動作を選択した。 形式的評価の際に,各選択行動の30連続実行を記録する。 動的流れと4つの圧力チャネルは同じ1kHzサンプリングクロックを使用し,少なくとも200 Hzの組合せ−3dB帯域幅を持つ。

圧力損失を計算するには,不利な方向に拡張不確かさを適用し,各試料の圧力損失を計算した。 p_0,p_1,p_2,p_3は同期ゲージ圧力で,U_0,U_1,U_2,U_3は対応する絶対拡張不確かさである。

R_Δp,main,U = max(i,t){1 - [p_2,i(t)-U_2,i(t)]/[p_1,i(t)+U_1,i(t)]}·100% R_Δp,total,U = max(i,t){1 - [p_3,i(t)-U_3,i(t)]/[p_0,i(t)+U_0,i(t)]}·100% p_3,min,L = min(i,t)[p_3,i(t)-U_3,i(t)]

iは全ての選択した動作の30波形を,tは全てのサンプルをスパンする。 DOE Sourcebookは,圧縮機排気から最終使用点までの圧力損失は,排気圧力の10%よりもかなり低く,最大設計ヘッダ圧力低下は1%‐2%[9]としている。 プロジェクト限界としてR_Δp,total,U≤10%,新規または再構成ヘッダの限界としてR_Δp,main,U≤2%を用いた。 これらは,それぞれ全圧降下とヘッダ圧降下のためのリリースゲートであり,章11は受容基準を定めた。 装置はp_3,min,L≥p_required,min,gも満たすべきである。 p_required,min,gは制御設計文書に記載された最小運転ガイド圧のみを用い,その文書がなければ圧力基準は失敗する。

06 圧力損失,流量,最小圧力の参考表
検査項目パス基準ファイルトリガー
新規または再構築ヘッダ圧力損失R_Δp,main,U≤2%保守的上限は2%であった。
圧力損失R_Δp,total,U≤10%保守的上限は10%であった。
最小動的入口圧力p_3,min,L≥p_required,min,g設計最小値以下の保守的下限
再現性保守的制約計算に選択した動作ごとに全ての 30 波形を含める波形が欠けたり、不確実性に縛られた基準がないと失敗します。

不十分なエンドポイント流れに対しては,まず制約を同定し,圧縮機排気圧力の増加は補正作業の代わりにはならない。 フィルタ,プッシュインフィッティング,ホース,バルブマニホールドおよびサイレンサを測定した動的ピーク流量に対してチェックした。 構成要素はISO 6358データを用い,構成部品はISO 6358-3計算を用いた。 レギュレータの場合は,製造者の圧力流量曲線または章04に記載された同期測定を用いる。 修正後,選択した各動作に対する全ての30波形はガード限界計算に入る必要がある。 圧力評価は全ての圧力及び機能基準を満たすときにのみ通過する。

圧力降下セグメンテーションは3つの固定セグメントから同期したサンプルを用いる。 P0-P1, P1-P2それに P2-P3. どのセグメントも同時総数の40%以上を占める場合 P0-P3 圧力低下の場合は そのセグメントを最初の修正行動の優先順位にする 圧力低下が正の値でない場合は 比率を計算しない この比は補正優先度のみを決定し,2%ヘッダまたは10%全圧力降下限界を変えない。 各圧力センサ範囲の上限は制御設計運転計量圧力の2倍を超えず,減圧状態での4チャネル間のゼロ差はフルスケールの0.5%以下でなければならない。

07 電力配分と年間費用

システム平均比電力を用いて,単一機械の年間割当電力消費量と割当電力コストを計算した。 [10]

E_device,alloc,year = SP_sys · V_device,year C_energy,alloc,year = E_device,alloc,year · c_e C_leak,alloc,year = SP_sys · V_leak,year · c_e

c_eは,会社の請求書からのオールインワン単価で,元/kWhである。 これらの結果は,実際の省電力や実現可能な財政的利益として計算されてはならない。 実際の年間電力及び電気コスト節約は,03章のロードビン結果を用いた。

ΔE_actual,year = Σ(b) ΔV_b · SP_marg,b ΔC_energy,year = Σ(b) ΔV_b · SP_marg,b · c_e,b ΔC_energy,L,year = Σ(b) ΔV_b,L · SP_marg,b,L · c_e,b,L

使用時価制が適用される場合は,料金期間別に負荷区分も分割し,相当する請求電力単価の下限をc_e,b,Lとする。 電気代は,電力会社が電力会社に対して請求する電力料金であり,電力会社が電気会社に対して請求した電力料金は,電力会社が請求した電力料金とは異なる。 保守,部品,停止損失に対して,財務や保守システムからの文書化された金額のみを使用する。 文書化されていない項目にはゼロを使い、産業平均は禁止されます。

供給系統平均比電力を月別に計算する。 割り当てには共通の容量重み付け値 SP_sys,common=(E_sys,base+E_sys,after)/(V_supply,base+V_supply,after) を使用します。文書化されていない重み付けルールを導入しないでください。 実際の節約は常に同じロードビンに対してSP_marg,bまたは測定された正規化されたコンプレッサーステーション全体の差を用い,決してSP_sys,commonを用いない。

年間の生産量と圧縮状態を別々に外挿し,単一シフトを365で乗算しない。 生産は各モデルの正規化強度と承認された年間サイクル数を用いる。 漏れは各状態‐圧力‐バルブ‐位置組合せに対する漏れ流量とその年間加圧時間を用いた。 切り替え,イージー及び故障状態は各組合せに対して7日間連続で測定した機能平均流量と生産スケジューリングシステムからの年間組合せ時間を用いた。 年間モデルは以下の通りである。

V_device,year = Σ(j) I_prod,j·N_j/1000 + Σ(s,b,k) q_leak,s,b,k·60·H_s,b,k + Σ(s=R,S,C,I,F; b,k) q_s,b,k·60·H_s,b,k

方程式の中で q_s,b,k それぞれの状態における 同時に起こる流れを減算した q_leak,s,b,k. 同じ体積を一度だけ数える。 7日間の評価ウィンドウ内において,測定値から成分モデルを計算する。 N_j そして H_s,b,k その窓口の分岐計の総合総合値と比較し,差が2%を超えると,年間外挿は禁止される。 7日間の残高が終了した後に 凍結された年金は N_j そして H_s,b,k 外挿に使えるのです プロジェクトリリース後12か月で,分岐計の全年間総合計量に対して年間モデルを検証した。 差が5%を超えると経済的結論は検証日に失効し,第11章の6つの基準全てを5営業日以内に再評価する。

08ライフサイクルコストと投資基準

本報告書は,5年の固定評価期間を用いた。 会社が承認したプロジェクト割引率rのみを使用し,承認値がないと経済的基準が失敗する。 章09計算入力は,5%でディスカウント率を固定し,他の場合は会社認定値を用いて計算する。 点推定ライフサイクルコストと純現価を以下のように計算する。

LCC_5 = C_invest + Σ[y=1..5] (C_energy,y + C_maint,y + C_parts,y + C_stop,y)/(1+r)^y NPV_save = Σ[y=1..5] (C_base,y - C_after,y)/(1+r)^y - C_invest

保守的限界計算は,投資上限C_invest,Uと年間純貯蓄下限S_y,L=C_base,y-C_after,y-U_S,yを入力として用いた。

NPV_save,L = Σ[y=1..5] S_y,L/(1+r)^y - C_invest,U K_n = Σ[y=1..n] S_y,L PB_U = (n-1) + (C_invest,U-K_(n-1))/S_n,L, K_(n-1)<C_invest,U≤K_n

n 累積非ディスカウント純貯蓄が投資上限に達する最初の年である。 もしそうでなかったら n 5年以内に存在するとしたら S_y,L≤0 任意の年において 分母が非正の場合 PB_U 無限に広がる 同じ年間貯蓄に対して PB_U=C_invest,U/S_1,L. 残価,税益,融資費用は契約や財務システムに記録された場合のみ含める。 経済的解放には NPV_save,L>0 そして PB_U≤3.0 years点推定ではなく不確かさ境界を用いた いずれの条件も満たさないと経済的基準に達しない。 経済的基準を満たしても,圧力,機能,安全障害が全体的なリリースを妨げる。

ベースラインとリフォーム事例に対して同じ年間サイクル数,電力価格系列,割引率を用いる。 会社認可の価格成長率がない場合は5年間の0%を用い,契約残価がない場合は0%を用いる。 実効節約下限は,03及び07の境界モデルまたは規格化された全駅測定からのみ導いた。 S_y,Lから平均比電力に基づく割り当て省エネルギーを除外した。 非丸め計算を保持し,金額を0.01円,量を0.1 m³,比率を0.01%ポイントに表示する。 非丸め値から決定を行い、表示丸めがしきい値結果を変えないようにする。

091機器部門の作業例

180,000サイクル/年,3,000生産時間,4,000.00加圧分枝時間を仮定した入力を用いて計算を行った。 改造は漏れ修理,真空供給コマンドウィンドウの短縮,端子流抵抗の低減を含む。 投資上限4,000円,電力価格とその下限0.80円/kWh,5年間の割引率5%,電力価格成長,保守,部品,停電,需要料差,残価0を仮定した。 システム平均比電力0.115 kWh/m³(ANR)を配分のみに用いた。 実際のプロジェクトでは同時測定と正式なテスト記録が必要である。

09.1 データ、漏洩、不確実性

データ品質入力として,7日間の覆いかぶし98.6%,流量,基準状態,タイミング,状態分類,年間外挿を含む両期間における年間空気使用相対拡張不確実性4.0%,絶対拡張不確定性33,960×4%=1,358.4 m³および12,720×4%=508.8 m³をそれぞれ仮定した。 断面積09.3は境界電力‐流れモデルの不確かさを与える。 各圧力チャネルに対する1.2%の相対拡張不確かさ,有効な計測装置の校正,チャネルスキュー≤1ms,及び合計帯域幅250 Hzを仮定した。 この仮定したデータセットは章02データ基準を満たす。

作業例は0.70 MPa圧力区分を用いた。 あらゆる安定した 弁の位置の組み合わせが P/R/S/C/I/Fについて、05.1節に従い、アクチュエーターと意図的な空気使用の指令を0とする30分間の測定窓を想定します。すべての組合せの流量を改造前は0.080 m³/min(ANR)、改造後は0.002 m³/min(ANR)とします。両期間の相対拡張不確かさは4.0%です。 U_q,base=0.0032 m³/min そして U_q,after=0.00008 m³/min. 年間の圧縮時間を正確な入力として扱う。 U_H=0:

V_leak,base = 0.080 × 60 × 4000 = 19,200 m³(ANR) V_leak,after = 0.002 × 60 × 4000 = 480 m³(ANR)

漏れ量は分枝流法を用いた。 7‐日分枝全積分と状態成分モデル間の入力差は0%で,2%閉じ込め基準を満たした。 リワーク,コミュニケーション,切り替え,アイドル機能空気使用量,故障状態機能空気使用量は0に固定され,全支部空気使用量は生産空気使用量と漏れ空気使用量のみからなる。

09.2 空気使用,漏れ,エネルギー効率の境界

生産空気消費強度は1,000サイクル当たり82から68 m³(ANR)に減少し,年間生産空気使用量はそれぞれ14,760と12,240 m³(ANR)となった。

09.2 空気使用・漏れ・エネルギー効率限界-参考表
メトリックレトロフィット前アフター・レトロフィット評価結果
年間生産空気使用量14,760 m³ (アナログレコード)12,240 m³ (アナログレコード)2,520で縮小
年間漏洩空気使用量19,200 m³ (アナログレコード)480 m³ (アナログレコード)18,720
年間総空気使用量33,960 m³ (アナログレコード)12,720 m³ (アナログレコード)62.54%
漏洩共有点推定56.54%, 格付けD3.77% 格付けA表示のための点推定
漏れ分割上限61.25%, 格付けD4.09% 格付けA改造後:5%以下,通過
総航空利用強度1,000サイクル当たりの188.67 m³1,000サイクル当たりの70.67 m³62.54%
割り当て電力メトリクス3,905.4キロワット1,462.8キロワット配分のみで実際の省電力の証拠はない

不利な方向における漏洩分の上限を計算する:

R_leak,U,base = (0.080+0.0032)×60 × 4000/(33,960-1,358.4) = 61.2485% R_leak,U,after = (0.002+0.00008)×60 × 4000/(12,720-508.8) = 4.0881%

年間空気節約量は21,240 m³(ANR)であった。 期間間の相関の証拠がない場合は保守的な線形限界を用いた。 U_ΔV=1,358.4+508.8=1,867.2 m³ そして ΔV_L=21,240-1,867.2=19,372.8 m³. 強度拡張不確かさは次のようになる。 7.5467 そして 2.8267 m³ per 1,000 cycles それぞれ:

η_air,L = [1-(70.6667+2.8267)/(188.6667-7.5467)]×100% = 59.4229%

η_air,L≥5%,ΔV_L>0はエネルギー効率が通過した。 改造後のR_leak,U=4.0881%≤5%では,漏れはGrade Aで通過した。

09.3 実効省電力と保守的経済的限界

ロードビン入力マトリックスは,リフォーム前後の60個の1min試料を用いた。 圧縮機スタート/ストップ順序,制御モード,0.70 MPa供給設定,空気処理運転組合せは同じである。 3つのロードビンは,改造前後の全ての流れをカバーする。 ビン間の空気節約における拡張不確定性の和は1,867.2 m³で固定され,各ビンに対する辺縁比電力の拡張不確定性は0.005 kWh/m³(ANR)である。

09.3 実効電力節約と保守的経済限界-参考表
圧縮機ステーション流量負荷区分ΔV_bU_ΔV,bSP_marg,bU_SP,b省電力点推定省電力下限
[0,10] m³/min5,520 m³500 m³0.1000.005552.00キロワット476.90キロワット
( 10,20 ) m³/min10,080 m³880 m³0.1120.0051,128.96キロワット984.40キロワット
( 20,30 ) m³/min5,640 m³487.2 m³0.1240.005699.36キロワット613.18キロワット
合計21,240 m³1,867.2 m³——2,380.32キロワット2,074.48キロワット

実際の省電力点推定値は2,380.32kWh/年で,保守的な値は(5,520-500)×(0.100-0.005)+(10,080-880)×(0.112-0.005)+(5,640-487.2)×(0.124-0.005)=2,074.4832 kWh/yearである。 年間電力コスト節約点推定値は2,380.32×0.80=1,904.256 yuanで,下限は2,074.4832×0.80=1,659.58656 yuanである。

5‐年等年間キャッシュフロー現価因子は4.32947667である。 点推定純貯蓄は1,904.256×4.32947667-4,000=4,244.43 yuanであり,下限は1,659.58656×4.32947667-4,000=3,185.14 yuanである。 ポイント推定の回収率は 4,000/1,904.256=2.10 yearsです 年間貯蓄下限が等しいとき,上限の回収率は4,000/1,659.58656=2.41 yearsである。 NPV_save,L=3,185.14>0とPB_U=2.41≤3.0 yearsで,経済的基準を通過した。

09.4 圧力,機能安全性,総合決定

圧力計算のために,臨界アクチュエータの最小運転ゲージ圧力を0.60 MPaと仮定した。 ピーク流量と最低入口圧力の作用は30波形で同じであった。 最も不利な入力値を使う: P0=0.70 MPa、および U_0=0.0084 MPa基準最小 P3=0.61 MPa、および U_3=0.00732 MPa改造後最小限 P3=0.65 MPa、および U_3=0.0078 MPa:

R_Δp,total,U,base = 1-(0.61-0.00732)/(0.70+0.0084) = 14.9238% R_Δp,total,U,after = 1-(0.65-0.0078)/(0.70+0.0084) = 9.3450% p_3,min,L,after = 0.65-0.0078 = 0.6422 MPa

基準全圧力損失上限は10%を超え,圧力が失敗した。 改造後は10%より大きくなく,最小圧力下限は0.60 MPaを超え,圧力は通過する。 この例では新しいヘッダや再構成されたヘッダは含まれず,追加の2%ヘッダ基準は適用されない。

機能安全マトリックスは,供給停止後の負荷保持,緊急停止,ブレーキ,グリップ確認,意図しない放電防止,残留エネルギー管理を含む。 各テストは負荷,初期状態,コマンド,保持時間,二値受容基準を必要とする。 この計算のために,6つのテスト状態がすべて通過し,安全バイパス数が0であると仮定した。 前記入力と組み合わせて,データ,漏れ,圧力,エネルギー効率,経済性,機能安全性をすべて通過させ,総合計算パスを与える。 実際のリリースには,各項目に対する対応試験記録が必要である。

10レトロフィット優先度と再テスト

次の固定順序で改造を行う。 まず,作業部品と懸垂荷重を取り除き,機械的ロックとロックアウト/タグアウトを完了した後,放置分岐,無作動機器,非ゼロ空気消費のドレインを隔離する。 次に,フィッティング,ホース,バルブ,シールの漏れを修理する。 3)圧力損失の分割結果に基づき,フィルタ,クイックコネクタ,ホース,バルブマニホールド,サイレンサを清掃または交換し,メーカー曲線または同期測定を用いてレギュレータをアドレスする。 4)局所圧力設定を0.02 MPa段階で減少させる。 各設定において,章06の全圧力波形と機能安全性試験を実施した。 解放した設定は,R_Δp,total,U≤10%,p_3,min,L≥p_required,min,g,100%の機能安全性を満たす最低の試験設定である。 5)吹き出し・真空発生機コマンドごとにPLCホワイトリストウィンドウを設定し,ウィンドウ開始信号,終了信号,持続時間を制御レシピに記録する。 この条件は、コマンドが任意のサイクルでウィンドウの外で 1 に等しい場合に失敗します。 6つ目は 機能安全性のテストを 完了する 第7に,7日のエネルギー効率測定を繰り返した。 圧縮機圧力の増加や圧縮機の追加は最初の6段階には含まれていない。

凍結生産物混合重量と変更しないサイクル定義を用いて再試験した。 セクション05.1では,各状態‐圧力‐ビン‐バルブ‐位置組合せを30分間に記録した。 圧力試験は,章06で定義された2つの動作タイプの全波形を含む。 安全性試験は,供給損失保持,緊急停止,ブレーキ,グリップ確認,意図せずの放出防止,残留エネルギー管理,プロジェクトリスク評価に必要な他のすべての機能を含む。 いずれの項目も故障すると省エネルギーモードでの生産ができなくなる。

解放後、計算 I_air,norm 最後の完了月から月に一度 漏れを再テストする 季節ごとに 05.1の下で ホース,バルブマニホールド,レギュレータ,真空発生器,圧力設定,制御ロジックの変更後に第11章の6つの基準を繰り返す。 月間正規化空気使用強度の下限が放出値を10%以上超える場合,または季節的に放出値を超える場合は,排出量を減少させる。 R_leak,U>10%5日以内に漏れを見つけ 6回の再テストを開始する もし p_3,min,L 設計最小値以下に落ちたり 安全機能が故障したら すぐに省エネルギーモードを取り除く。 生産を再開する前に,根本原因記録,完了した保守オーダー,6つの基準全ての通過結果,装置/安全所有者の署名を取得する。 欠けている記録は復元を妨げる。 LCC期間中の原始データ,公式改訂,決定表を少なくとも5年間保持し,エネルギー性能の持続的改善を支援する。 [12]

11FMEA,リスクコントロール,総合リリース基準

11 FMEA,リスクコントロール,総合リリース基準-参考表
故障モード結果検出・制御フェイルアウトトリガー
気体方程式における絶対圧の代わりに用いられる計圧空気使用量測定における系統バイアスp_g, p_abs, p_atm を別々のフィールドに記録未知の圧力参照
m3,Nm3とm3を混合する(ANR)非比較可能な流量データすべての結果を ISO 8778 参照大気圏に変換参照温度、圧力、湿度が欠落
漏洩試験中に生産空気使用を隔離しなかった過剰漏洩すべての生産拠点をロックし タグを付けるテスト中にアクチュエータが動く
圧力損失試験は平均圧力のみを用いる過渡的低気圧が見逃された同じ1kHzのDAQは4チャネルを記録し,全波形をサンプル毎に束縛する。波形の欠如,圧力損失上限の過大,圧力下限の不十分
実際の省エネの証明に用いる平均比電力過剰貯蓄同負荷限界電力流量モデルまたは規格化全駅測定実際の節約証拠法はいずれも有効ではない。
圧力低下がグリップやブレーキを低下させる荷重ドリフト制御リスク評価で指定された機能試験と圧力損失試験を全て実施機能や安全性のテストに失敗した
漏れ修理中に安全排気を遮断残留エネルギーは放出できない空気圧回路図と比較して 各点をチェック隔離後の残圧は解除できない。
省電力・漏れ防止の二重計算過剰貯蓄全空気使用量の差から一度に利益を計算する両利益項目に同じ空気量が現れる。
確認済み節約として報告された予測停止損失過大評価したLCC結果財務記録に基づく金額のみを使用サポートされていない量がモデルに入力されました

全体的な放出は6つの条件についての個別の決定を必要とする。 プロジェクトパスは、次のすべての条件が満たされたときにのみ発行される。

  1. データ:カバー率,計器,同期,帯域幅,再現性,7‐日調整,不確実性予算を満たす章02。
  2. 漏れは,R_leak,U≤10%であった。
  3. 圧力は,R_Δp,total,U≤10%,p_3,min,L≥p_required,min,g,新規または再建ヘッダは,R_Δp,main,U≤2%を満たす必要がある。
  4. エネルギー効率は,η_air,L≥5%,年間省エネルギー下限ΔV_L>0である。
  5. 経済学:NPV_save,L>0,PB_U≤3.0 years。
  6. 機能安全性:安全バイパスゼロの制御リスク評価パスにおける機能・安全試験の100%。 リスク評価,バイナリ受容基準,テスト記録が欠落していると失敗する。

条件のいずれかが失敗すると,全体プロジェクトが失敗する。 修正行動の後,6つの評価を全て完全に繰り返す必要があり,部分的な再テストは代替ではない。

12 結論

圧縮空気の経済性を評価するには,一貫した基準条件,統合装置分枝流,状態‐圧力‐弁位置漏れ測定,4チャネル動圧,サイクルカウント,合致負荷限界電力‐流量モデル,および財務記録が必要である。 入口圧力,名前板電力,あるいは孤立したスクリーンショットは,単独で結論を支持するのに十分ではない。 本手法のプロジェクト基準は,漏洩率上限10%,全圧力降下率上限10%,空気利用改善下限5%,正下限純現価上限,上限パイオバク上限3年,その他のリリース要件である。

この方法は,効率ベースライン,リフォームレビュー,ライフサイクルコストの調達比較,運用保全リテストを支援する。 計測記録,リスクアセスメント,設計文書,試験報告書は,第11章の6つのしきい値を満たさなければならない。 どの条件の失敗も総合的な「失敗」を生み出す。

標準状態検証基準日は2026-08〜15で,ISO 11011:2013,ISO 4414:2010,ISO 8778:2003,ISO 6358-1:2013,ISO 6358-2:2019,ISO 6358-3:2014,ISO 50001:2018はすべてISO発表状態,ISO 1217:2009は発表版で改訂中,GB/T 7932-2017は国家標準情報公共サービスプラットフォーム上で最新とマークされている。 05と12は,同日発表されたISO 6358とISO 50001の修正に含まれている。 検証基準日以降にプロジェクトを開始する場合は,プロジェクト設立日に標準リストを再比較しなければならず,比較が完了しなければデータ項目は通過しない。

参考文献

  1. ISO 11011:2013.圧縮空気 — エネルギー効率 — 評価。 https://www.iso.org/standard/46580.html
  2. ISO 4414:2010. 空気流体力学―システム及びその構成部品に対する一般規則及び安全要求。 https://www.iso.org/standard/44790.html
  3. GB/T 7932-2017「空気圧システム及びその部品に関する一般規則及び安全要求」。 https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/std/newGbInfo?hcno=8F5EDDC1CD00C550340316DBCEC789DD
  4. ISO 1217:2009.容量圧縮機―受領試験,改正1:2016 https://www.iso.org/standard/44769.html
  5. ISO 6358-1:2013、修正1:2020と修正2:2026。 空気流体力学―圧縮性流体を用いた部品の流量特性の決定―第1部:定常流に対する一般規則と試験方法。 https://www.iso.org/standard/56612.html
  6. ISO 6358-2:2019 修正 1 : 2026 . 空気流体力学―圧縮性流体を用いた部品の流量特性の決定―パート2:代替試験法 https://www.iso.org/standard/71270.html
  7. ISO 6358-3:2014. 空気流体力学―圧縮性流体を用いた部品の流量特性の決定―パート3:システムの定常流量特性を計算する方法 https://www.iso.org/standard/56616.html
  8. ISO 8778:2003. 空気流体動力 - 標準基準気圧。 https://www.iso.org/standard/26559.html
  9. アメリカ合衆国エネルギー省。 ^ 『産業用圧縮空気システム性能向上のための資料集』第三版。 https://www.energy.gov/sites/default/files/2016/03/f30/Improving%20Compressed%20Air%20Sourcebook%20version%203.pdf
  10. アメリカ合衆国エネルギー省。 圧縮空気のコストを計算する,圧縮空気のティップシート#1。 https://www.energy.gov/sites/default/files/2014/05/f16/compressed_air1.pdf
  11. アメリカ合衆国エネルギー省/国立再生可能エネルギー研究所。 圧縮空気の評価プロトコルについては,統一方法プロジェクト,章22を参照した。 https://www.energy.gov/sites/prod/files/2015/01/f19/UMPChapter22-compressed-air-evaluation.pdf
  12. ISO 50001:2018 修正 1 : 2024 . エネルギーマネジメントシステム‐使用指針と要求事項。 https://www.iso.org/standard/69426.html
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産業用空気圧マニピュレータ

よくある質問

マニピュレータ間のエネルギー消費をどのように比較すればよいか。

同じ工作物,動作順序,サイクル時間,供給空気範囲を使用する。 ISO 8778参照条件と受容サイクル数で空気使用量を記録し,m³(ANR)/1000サイクルと割当てられたkWh/1000サイク尔を比較した。 配分電力は比較を支援するが,実際の圧縮機ステーション電力節約は別の測定証拠を必要とする。

高圧は必ずしも運転安定性を改善するのか。

いや そうじゃない 圧力,負荷,応答,サイクル時間の基準を満たす最低の試験設定を使用する。 高圧は漏れ,衝撃,空気消費を増加させる。

なぜ生産停止時に機器が空気を消費するのか。

漏れ,連続供給制御機能,ブローオフ,真空保持は,装置が加圧されている間に空気を消費する。 運転状態を分類し,各0.02 MPa圧力区分と弁位置組合せを30分間試験し,結果を指定された基準雰囲気に変換した。

エネルギーリフォームはサイクル時間要求を妥協できるか。

いや そうじゃない 改造はサイクルタイム,品質基準,安全機能を満たさなければならない。 運動中のピーク流量圧力とアクチュエータ入口圧力を確認する。

改造評価における資金節約はどのように含まれるのか。

電気料金を記録し,実際の省電力を測定し,維持費や停電費を支払う。 保守的なコストと節約限界を適用し,承認された投資基準を用いて結果を評価する。

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