Өнеркәсіптік секторда ауа компрессорлары негізгі жабдық болып табылады, олардың энергия тұтынуы өнеркәсіптік электр энергиясының жалпы тұтынуының үлкен үлесін құрайды. Кәсіпорын иелері мен зауыт басшылары үшін энергия шығындарын азайту мен тұрақты ауа жеткізуін қамтамасыз ету әрқашан басты басымдықтардың бірі болып табылады. Жиі қойылатын сұрақ: Тұрақты магнитті айнымалы жиілікті (ТМ АЖ) винтті ауа компрессорлары шынымен энергия үнемдей ме? Қысқа жауап: иә —олар тек энергия үнемдей ғана емес, сонымен қатар дәстүрлі тұрақты жылдамдықты немесе қарапайым айнымалы жиілікті винтті ауа компрессорларына қарағанда көпшілік жағдайларда әлдеқайда тиімдірек, әртүрлі жұмыс жағдайларында энергия үнемдеу көрсеткіші 20%-дан 50%-ға дейін болады. Бұл мақалада ТМ АЖ винтті ауа компрессорларының энергия үнемдеу принциптерін, нақты артықшылықтарын және тәжірибелік деректерін қарастырамыз, сондықтан олардың қазіргі заманғы өнеркәсіпте қандай себептермен тиімді таңдау болып табылатынын түсінуңізге көмектесеміз.
Тұрақты магнитті айнымалы жиілікті винтті ауа компрессоры дегеніміз не?
Энергияны үнемдеу сапасына кірмей тұрып, PM VFD сығылған ауа компрессоры дегеніміз не екенін түсіндіру қажет. Бұл – айналмалы винтті ауа басын қозғалысқа келтіру үшін жоғары тиімділікті тұрақты магнитті синхронды двигатель (ПМСД) мен айнымалы жиілікті привод (АЖП) біріктіретін ілгері деңгейдегі ауа сығу жүйесі. Ауа сұранысына қарамастан тұрақты жылдамдықта жұмыс істейтін дәстүрлі тұрақты жылдамдықты ауа компрессорларынан айырмашылығы, PM VFD моделдері ақылды жылдамдық реттеу технологиясын қолданады, яғни ол құрылғының нақты ауа тұтынуына сәйкес двигатель жылдамдығын динамикалық түрде реттейді, осылайша «қажеттілікке қарай ауа беру» қамтамасыз етіледі және энергия шығыны минималды деңгейге дейін азаяды.
PM VFD сығылған ауа компрессорының негізгі компоненттеріне айналмалы винтті ауа басы (екі бір-бірімен тұйықталатын спиральды роторлардан тұрады), тұрақты магнитті синхронды двигатель, айнымалы жиілікті привод, сенсорлары бар басқару жүйесі және суыту мен сүзгілеу жүйелері кіреді. Бұл компоненттер құрылғының тиімді, тұрақты және энергияны үнемдейтін жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
PM Айнымалы Жиілікті Реттелетін Қозғалтқыштары бар Сырғымалы Ауа Компрессорлары неге энергия үнемдейді? Негізгі қағидалар
PM Айнымалы Жиілікті Реттелетін Қозғалтқыштары бар сырығымалы ауа компрессорларының энергия үнемдеу артықшылығы тұрақты магнитті қозғалтқыштар технологиясы мен айнымалы жиілікті айналу жиілігін реттеу технологиясының екі еселі артықшылығынан туындайды. Энергия шығынына әдеттегі компрессорларда тән болатын, алайда PM Айнымалы Жиілікті Реттелетін Қозғалтқыштары бар моделдерде технологиялық жаңалықтар арқылы энергияның шығынын негізінен шешетін құрылымдық артықшылықтар бар.
1. Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың (ТМСҚ) жоғары ПӘК-і
Әдеттегі тұрақты жылдамдықты немесе қарапайым айнымалы жиілікті ауа компрессорлары әдетте асинхронды қозғалтқыштарды пайдаланады, олар жұмыс істеген кезде айқын энергия шығынына ұшырайды — атап айтқанда, ротордың мыс жоғалтуы жалпы жоғалтулардың шамамен 15%-ын құрайды. Ал тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышта ығысу үшін редкоземді тұрақты магниттер қолданылады, бұл сыртқы ығысу жүйесіне қажеттілікті жоюға мүмкіндік береді және сондықтан ротордың мыс жоғалтуы толығымен жойылады.
Номиналдық жылдамдықта тұрақты магнитті двигательдің ПӘК-і асинхронды двигательге қарағанда (IE5 деңгейіне қарағанда IE3 деңгейі) 5%–8% жоғары. Мысалы, 110 кВт-тық тұрақты магнитті двигатель қуаты осындай қуаттағы асинхронды двигательмен салыстырғанда сағатына 5,5–8,8 кВт энергияны үнемдейді. Маңыздырақ, двигатель жылдамдығы төмендегенде (яғни төмен жүктеме жағдайында) тұрақты магнитті двигательдің ПӘК-і 90%-дан жоғары деңгейде қалады, ал асинхронды двигательдің ПӘК-і 30 Гц (номиналды жылдамдықтың 50%) жағдайында шарықтап 82%-ға немесе одан да төменге дейін түседі. Бұл артықшылық ауа сұранысы өте көп тербеліс жасайтын өнеркәсіптік жағдайлар үшін ерекше маңызды.
Сондай-ақ, тұрақты магнитті двигательдер қуаттың жоғары тығыздығына, кіші габариттеріне және жылдамдықтар бойынша тұрақты моментке ие. Роторда қолданылатын жоғары сапалы байланыстырылған NdFeB магниттері өз магниттік күштерін 120°C-қа дейін сақтай алады және қызмет көрсету мерзімі 15 жылдан асады, бұл ұзақ мерзімді тиімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.
2. Айнымалы жиілікті жылдамдық реттеуін (АЖР) дәл баптау
Айнымалы жиілікті іске қосқыш (АЖІ) — тұрақты магнитті айнымалы жиілікті винтты ауа компрессорының «миы». Ол электрлік жиілікті өзгерту арқылы қозғалтқыштың жылдамдығын нақты уақытта реттейді, сондықтан компрессордың ауа шығысы нақты ауа сұранысымен идеалды түрде сәйкес келеді. Бұл қозғалтқыштың толық жылдамдықта жұмыс істеуге ғана қабілетті және ауа көлемін жүктеу/жүксіздену ауысуы арқылы реттейтін, дәстүрлі тұрақты жылдамдықты ауа компрессорларынан өте ерекшеленеді — жүксіздену кезінде де негізгі қондырғының токтаусыз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін номинал қуаттың 30%–45%-ын тұтынады.
Мысалы, төменгі ағыстағы ауа сұранысы төмендеген кезде, жиілікті реттейтін қозғалтқыш (ЖРҚ) қозғалтқыштың айналу жиілігін баяулатады, компрессордың шығысын азайтады және ауаның шашырау клапандары арқылы шығынын болдырмауға ықпал етеді; сұраныс артқан кезде ЖРҚ қозғалтқыштың айналу жиілігін көтереді, осылайша ауа қорын қамтамасыз ету талаптарын қанағаттандырады. Бұл динамикалық реттеу қондырғының көпшілік уақытта жеке жүктеме режимінде, артық энергия шығынын минималды деңгейде ұстап отыруын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, тұрақты магнитті ЖРҚ спиральді компрессор 0%–100% аралығында үздіксіз жылдамдық реттеуін қамтамасыз етеді, ал әдеттегі айнымалы жиілікті компрессорлар тек 60%–100% аралығында ғана реттеледі, бұл энергия үнемдеу мүмкіндігін тағы да кеңейтеді.
3. Қысым диапазонын басқарудан туындайтын энергия шығынының азаюы
Дәстүрлі тұрақты жылдамдықтағы ауа компрессорлары қондырғы мен электр желісіне жиі іске қосылу әсерінен болатын зиянды әсерлерден сақтану үшін минималды қысым диапазонын 1 Барг деп орнатуға мәжбүр. Бірнеше компрессор бірге пайдаланылған кезде қысым диапазоны кеңейеді, нәтижесінде артық қысым орнатуына байланысты керек емес энергия шығыны пайда болады. Алайда, PM АЖИ (айнымалы жиілікті) винтті ауа компрессоры қысым диапазонын орнатпай-ақ шексіз рет іске қосылып және тоқтатыла алады — тек бір ғана қысым нүктесін орнату жеткілікті. Қысым диапазонын 0,14 Барг-қа төмендеткен сайын жүйе энергияның 1%-ын үнемдейді.
4. Энергия үнемдейтін жұмсақ іске қосу
Дәстүрлі ауа компрессорларының қосылу тогы номиналды жұмыс тогынан 3–6 есе асады, ал жиі қосылу көп мөлшерде электр энергиясын шығындарға әкеледі. Тұрақты магнитті айнымалы жиілікті реттелетін (PM VFD) винтті ауа компрессоры жұмсақ қосылу функциясын қолданады, ол қосылу кезіндегі максималды токты номиналды жұмыс тогынан аспайтындай етіп шектейді, сондықтан қосылу кезіндегі жоғары токтан туындайтын энергия шығыны толығымен болдырмаған болады. Сонымен қатар, жұмсақ қосылу электр желісінің жабдықтары мен механикалық бөлшектерге тигізетін әсерді де әлдеқайда азайтады, ол жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартады.
Тәжірибелік энергия үнемдеу деректері: Сіз қанша электр энергиясын үнемдей аласыз?
PM айнымалы жиілікті қозғалтқышты (VFD) бұрандалы ауа компрессорларының энергияны үнемдеу эффектісі тек теориялық артықшылық емес — ол көптеген тәжірибелік жағдайлар мен деректер арқылы расталған. Энергия тұтынуын салыстыру үшін 37 кВт (6 куб метр) ауа компрессорына мысал келтірейік (күндік жұмыс уақыты — 8 сағат, жылдық жұмыс күндері — 300 күн, жүктеме режимінде жұмыс істеу уақыты — 5 сағат, жүктемесіз режимде жұмыс істеу уақыты — 3 сағат, электр энергиясының бағасы — 1 юань/кВт·сағ):
Машина типі (37 кВт) |
Жүктеме кезіндегі энергия тұтынуы (күніне 5 сағат) |
Жүктемесіз кезіндегі энергия тұтынуы (күніне 3 сағат) |
Жылдық жалпы энергия шығыны |
Белтпен итерілетін бұрандалы ауа компрессоры |
35 кВт × 5 сағ × 1 юань = 175 юань |
18 кВт × 3 сағ × 1 юань = 54 юань |
300 күн × (175 + 54) = 68 700 юань |
PM айнымалы жиілікті қозғалтқышты (VFD) бұрандалы ауа компрессоры |
32 кВт × 5 сағ × 1 юань = 160 юань |
3 кВт × 3 сағ × 1 юань = 9 юань |
300 күн × (160 + 9) = 50 700 юань |
Энергияны үнемдеу әсері |
күніне 15 юань үнемделеді |
күніне 45 юань үнемделеді |
жылына 18 000 юань үнемделеді |
Саладағы деректерге сәйкес, тұрақты магнитті айнымалы жиілікті (PM VFD) спиральді ауа компрессорлары тұрақты жылдамдықты спиральді ауа компрессорларымен салыстырғанда энергияны 22%–40%, ал әдеттегі айнымалы жиілікті ауа компрессорларымен салыстырғанда 5%–15% үнемдейді. Ауа сұранысы өте көп тербеліс жасайтын жағдайларда энергияны үнемдеу әсері 50%-дан аса болуы мүмкін. Тау-кен, химия, өндіріс және мата өнеркәсібі сияқты ауа тұтынуы жоғары кәсіпорындар үшін жылдық энергия шығындарын үнемдеу ондаған мыңдаған немесе тіпті жүздеген мыңдаған юань құрайды; бұл бастапқы инвестициялық айырманы (әдетте 1 жыл ішінде) және жалпы инвестициялық шығындарды (2–3 жыл ішінде) тез өтеледі.
Тұрақты магнитті айнымалы жиілікті (PM VFD) спиральді ауа компрессорларының басқа артықшылықтары
Қолданыстағы энергияны үлкен мөлшерде үнемдеумен қатар, PM айнымалы жиілікті қозғалтқышты (VFD) қолданатын винтті ауа компрессорларының тағы да бірнеше артықшылығы бар, олар құрылғының өзіндік құнын тағы да жақсартады:
Тұрақты ауа қысымы : Жиілікті реттеу басқаруы қысымды ±0,1 бар шегінде тербеліссіз ұстайды, сондықтан пневматикалық құралдар мен орау машиналары сияқты соңғы құрылғылардың тұрақты жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі және қысымның тербелісінен туындайтын технологиялық ақаулар болмайды.
Төмен шу : Қозғалтқыштың айналу жиілігін төмендету ауа компрессорының жұмыс кезіндегі дыбыс деңгейін әлдеқайда төмендетеді, сондықтан цехта тыныш жұмыс ортасы қалыптасады.
Ұзақ қызмет ету мерзімі : Бастапқыда баяу үдеу әдісі қозғалтқышты іске қосқан кезде электрлік пен механикалық компоненттерге тигізетін жүктемені азайтады, ал төмен жылдамдықта жұмыс істеу көмекші бөлшектердің — мысалы, подшипниктер мен сальниктердің — тозуын азайтады, сондықтан құрылғының қызмет көрсету мерзімі 50%-дан асады.
Оңай сақтау көптеген PM VFD моделдерінде қолданылатын бөлінген тікелей жетек жүйесі интегралды жетек жүйесіне қарағанда сенімдірек және қызмет көрсетуге оңайырақ, бұл жөндеу шығындары мен тоқтату уақытын азайтады.
Қорытынды: PM VFD сырықты ауа компрессорларына инвестициялау тиімді ме?
Энергияны үнемдеуге, шығындарды азайтуға және тиімді жұмыс істеуге ұмтылатын кәсіпорындар үшін жауап анық-ақ иә иә. Тұрақты магнитті айнымалы жиілікті сырықты ауа компрессоры тұрақты магнитті двигатель мен айнымалы жиілікті айналу жылдамдығын реттеу технологиясының үйлесімі арқылы ауа беруі мен сұранысын дәл сәйкестендіреді, бұл дәстүрлі ауа компрессорларындағы энергияның шығындалуын түбегейлі жояды. Оның энергия үнемдеу эффектісі тәжірибелік деректермен расталған, сонымен қатар тұрақты ауа қысымы, төмен деңгейдегі дыбыс және ұзақ қызмет ету мерзімі сияқты қосымша пайдalar да әкеледі.
Әлемдік деңгейде энергияны үнемдеу және зиянды шығындарды азайту бағытында ПМ АЖИ винтті ауа компрессорын таңдау — кәсіпорынның жұмыс істеу шығындарын төмендетуге арналған ақылды шешім ғана емес, сонымен қатар жасыл өндіріске оң ықпал ету болып табылады. Сіз жаңа зауыт салсаңыз да немесе бар жабдықтарды жаңартсаңыз да, ПМ АЖИ винтті ауа компрессоры ұзақ мерзімді экономикалық және экологиялық пайданы әкеледі. Жоғары сапалы ПМ АЖИ винтті ауа компрессорлары туралы көбірек білу үшін және энергия үнемдеуге бағытталған жекелендірілген шешім алу үшін ресми веб-сайтқа өтіңіз:
www.pufcocompressor.com .
Қызықты жаңалықтар
КН
