Приводы с переменной скоростью в насосных приложениях
Применение насосов представляет собой значительную возможность применения преобразователей с переменной скоростью (VSD) в новых, а также модифицированных установках. Большинство насосных приложений необходимо контролировать. Маловероятно, что насос будет работать непрерывно с максимальной скоростью.
Вот почему вы ДОЛЖНЫ использовать приводы с переменной скоростью в насосных приложениях (фото кредит: ABB)
Приводы с переменной скоростью имеют решающее значение при ограничении затрат жизненного цикла (LCC) насосной станции. Три основные издержки - это энергия, начальные инвестиции и техническое обслуживание.
Многие анализы показывают, что потребление энергии является доминирующим элементом LCC, особенно если насосы работают более 2000 часов в год. Инвестиционная стоимость необходимого оборудования (приводы с переменной скоростью, двигатели и насосы) относительно низка по сравнению с общим количеством LCC.
Техническое обслуживание является третьим основным компонентом затрат. Активное управление с использованием VSD работает как средство профилактического обслуживания, что ограничивает затраты на техническое обслуживание разными способами.
Управление VSD имеет несколько преимуществ в насосных системах. Самое важное - энергосбережение. Еще одним преимуществом является точный контроль над насосной системой. С VSD, работающими на насосной системе, подключение к другим системам автоматизации легко благодаря использованию общих шлюзов fieldbus.
В следующих параграфах дается более подробное описание этих преимуществ //
1. Стоимость жизненного цикла (LCC)
Анализ LCC - это метод расчета стоимости системы на протяжении всего срока ее службы. Анализ типичной системы включает первоначальные затраты, затраты на установку и ввод в эксплуатацию, затраты на энергию, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт, а также время простоя, затраты на охрану окружающей среды, снятие с эксплуатации и удаление.
Многие организации учитывают только первоначальную стоимость покупки и установки системы. В интересах дизайнера или менеджера завода оценивать LCC различных решений перед установкой основного нового оборудования или капитальным ремонтом. Эта оценка будет определять наиболее привлекательные в финансовом отношении альтернативы.
Поскольку национальные и мировые рынки продолжают становиться более конкурентоспособными, организации должны постоянно добиваться экономии средств, что улучшит прибыльность их операций.
В качестве источника экономии затрат особое внимание уделяется операциям на оборудовании, что сводит к минимуму потребление энергии и простои оборудования. В дополнение к экономическим причинам использования LCC многие организации все в большей степени осознают экологические последствия своего бизнеса и рассматривают энергоэффективность как один из способов сокращения выбросов и сохранения природных ресурсов.
Поверьте, нет, анализ жизненного цикла для насосных систем показывает, что //
- 5% промышленной энергии поступает в насосы
- 90% общей стоимости владения насосом приходится на потребление энергии
- Потребление энергии насоса обычно может быть уменьшено до 20%
2. Энергосбережение
Гидравлический институт и Europump совместно опубликовали книгу под названием «Перекачивание с переменной скоростью: руководство по успешным применениям», в котором представлены семь способов экономии энергии //
- Проектные системы с меньшей пропускной способностью и общей потребностью головы. Не допускайте, чтобы эти требования были исправлены.
- Не допускайте чрезмерной погрешности вместимости и / или полной головы. Как правило, будет меньше затрат на добавление пропускной способности позже, если требования будут возрастать.
- Несмотря на тенденцию подчеркивать первоначальную стоимость, вы сэкономите в долгосрочной перспективе, выбрав наиболее эффективный тип и размер насоса в начале.
- Используйте VSD, чтобы избежать потерь от дроссельных клапанов и обводных линий, за исключением случаев, когда система спроектирована с высокими статическими головками.
- Используйте один или несколько меньших насосов вместо одного большего насоса, чтобы можно было отключить избыточную мощность насоса.
- Используйте насосы, работающие в качестве турбин, чтобы восстановить энергию давления, которая в противном случае была бы потрачена впустую.
- Поддерживайте насосы и все компоненты системы в практически новых условиях, чтобы избежать потери эффективности.
Энергоэффективность насосной системы зависит от используемого метода управления. VSD особенно эффективен, когда насос работает с частичным потоком.
Энергия, потребляемая дросселированием и VSD, показана ниже на рисунке 1 ниже.
Рисунок 1 - Энергопотребление насосной системы, контролируемой дросселированием и управлением VSD, как представлено в PumpSave, инструменте расчета энергосбережения ABB
Общее энергосбережение с приводами с переменной скоростью по сравнению с дросселированием составляет 202 МВт-ч (46%). Экономия средств составляет 10 100 евро каждый год. Этот расчет четко показывает преимущество управления VSD в отношении экономии энергии для одного насоса.
3. Программное обеспечение для расчета энергосбережения
АББ разработала инструмент расчета под названием PumpSave, который оценивает экономию энергии при применении электрического управления скоростью для применения в насосах. Для оценки экономии энергии VSD можно сравнить с регулированием дросселирования, контролем включения и выключения гидравлической муфты.
Примечание // Расчеты основаны на типичных рабочих характеристиках насоса. Точность входных данных влияет на точность результатов. Результаты должны использоваться только для целей оценки. Результаты расчетов можно распечатать.
PumpSave выполняет простые измерения и рекомендует использовать соответствующий тип привода ABB. Инструмент предоставляет финансовые показатели для оценки прибыльности покупки привода АББ. PumpSave работает в Microsoft Excel.
Загрузить PumpSave v5.3
Руководство по насосам