Pięć małych zmian mających na celu zwiększenie wydajności instalacji

Pięć małych zmian mających na celu zwiększenie wydajności instalacji

Koszt energii potrzebnej do eksploatacji silnika elektrycznego przez dziesięć lat jest co najmniej 30-krotnością pierwotnej ceny zakupu.Ponieważ zużycie energii odpowiada za zdecydowaną większość kosztów całego życia silnika, Marek Łukaszczyk z producenta silników i napędów, WEG, wyjaśnia pięć sposobów poprawy efektywności energetycznej silnika.Na szczęście zmiany w zakładzie nie muszą być ogromne, aby przynieść oszczędności.Wiele z tych zmian będzie działać z istniejącym obszarem i sprzętem.

Wiele używanych silników elektrycznych ma niską sprawność lub jest nieodpowiednio dobrany do danego zastosowania.Obydwa problemy powodują, że silniki pracują ciężej, niż jest to konieczne, zużywając w tym procesie więcej energii.Podobnie starsze silniki mogły zostać kilkakrotnie przewinięte podczas konserwacji, co zmniejszyło ich wydajność.

W rzeczywistości szacuje się, że silnik traci od jednego do dwóch procent wydajności przy każdym przewijaniu.Ponieważ zużycie energii stanowi 96 procent całkowitego kosztu cyklu życia silnika, dodatkowa opłata za silnik o najwyższej wydajności zapewni zwrot z inwestycji w całym okresie jego użytkowania.

Ale jeśli silnik działa i działa od dziesięcioleci, czy warto go modernizować?W przypadku odpowiedniego dostawcy silników proces modernizacji nie jest uciążliwy.Wstępnie zdefiniowany harmonogram gwarantuje, że wymiana silnika zostanie przeprowadzona szybko i przy minimalnych przestojach.Wybór standardowych obrysów branżowych pomaga usprawnić ten proces, ponieważ układ fabryki nie będzie wymagał zmian.

Oczywiście, jeśli w zakładzie masz setki silników, nie da się ich wymienić za jednym razem.W pierwszej kolejności skoncentruj się na silnikach, które były przezwajane, i zaplanuj harmonogram wymian na dwa do trzech lat, aby uniknąć znacznych przestojów.

Czujniki wydajności silnika

Aby zapewnić optymalną pracę silników, kierownicy zakładów mogą instalować czujniki zmodernizowane.Dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym ważnych wskaźników, takich jak wibracje i temperatura, wbudowana analiza konserwacji predykcyjnej pozwoli zidentyfikować przyszłe problemy przed awarią.Dzięki aplikacjom opartym na czujnikach dane silnika są pobierane i wysyłane do smartfona lub tabletu.W Brazylii jeden z zakładów produkcyjnych wdrożył tę technologię w silnikach napędzających cztery identyczne maszyny z recyrkulacją powietrza.Kiedy zespół konserwacyjny otrzymał ostrzeżenie, że poziom wibracji jest wyższy niż dopuszczalny próg, jego zwiększona czujność umożliwiła mu rozwiązanie problemu.

Bez tej wiedzy mogłoby dojść do nieoczekiwanego zamknięcia fabryki.Ale gdzie są oszczędności energii w powyższym scenariuszu?Po pierwsze, zwiększone wibracje to zwiększone zużycie energii.Solidne, zintegrowane nóżki na silniku i dobra sztywność mechaniczna mają kluczowe znaczenie dla zagwarantowania mniejszych wibracji.Dzięki szybkiemu rozwiązaniu problemu nieoptymalnej wydajności, straty energii zostały ograniczone do minimum.

Po drugie, zapobiegając całkowitemu wyłączeniu fabryki, nie było wymagane większe zapotrzebowanie na energię do ponownego uruchomienia wszystkich maszyn.

Zainstaluj softstartery

W przypadku maszyn i silników, które nie pracują w sposób ciągły, kierownicy zakładów powinni zainstalować softstartery.Urządzenia te tymczasowo zmniejszają obciążenie i moment obrotowy w układzie napędowym oraz udar prądu elektrycznego silnika podczas rozruchu.

Pomyśl o tym jak o byciu na czerwonym świetle.Choć gdy zapali się zielone światło, możesz wcisnąć nogę na pedał gazu, wiesz jednak, że jest to nieefektywny i obciążający mechanicznie sposób prowadzenia pojazdu, a także niebezpieczny.

Podobnie w przypadku maszyn, wolniejszy rozruch powoduje zużycie mniej energii i powoduje mniejsze naprężenia mechaniczne silnika i wału.Przez cały okres eksploatacji silnika softstarter zapewnia oszczędności wynikające z obniżonych kosztów energii.Niektóre softstarty mają także wbudowaną funkcję automatycznej optymalizacji energii.Idealny do zastosowań w sprężarkach, softstarter ocenia wymagania dotyczące obciążenia i odpowiednio dostosowuje, aby utrzymać wydatki na energię na minimalnym poziomie.

Użyj napędu o zmiennej prędkości (VSD)

Czasami nazywane napędem o zmiennej częstotliwości (VFD) lub napędem falownika, napędy VSD dostosowują prędkość silnika elektrycznego w oparciu o wymagania aplikacji.Bez tej kontroli system po prostu hamuje, gdy wymagana jest mniejsza siła, i wydala zmarnowaną energię w postaci ciepła.Na przykład w zastosowaniach z wentylatorami, przetwornice VSD redukują przepływ powietrza zgodnie z wymaganiami, zamiast po prostu odcinać przepływ powietrza, utrzymując maksymalną wydajność.

Połącz napęd VSD z silnikiem o najwyższej wydajności, a obniżone koszty energii przemówią same za siebie.Na przykład w zastosowaniach w wieżach chłodniczych użycie silnika super premium W22 IE4 z przetwornicą częstotliwości CFW701 HVAC VSD, jeśli jest odpowiednio dobrane, zapewnia redukcję kosztów energii nawet o 80% i średnią oszczędność wody o 22%.

Chociaż obecne przepisy stanowią, że silniki IE2 muszą być używane z przetwornicą częstotliwości, trudno jest to wyegzekwować w całej branży.To wyjaśnia, dlaczego przepisy są coraz bardziej rygorystyczne.Od 1 lipca 2021 r. silniki trójfazowe będą musiały spełniać normy IE3, niezależnie od jakichkolwiek dodatków VSD.

Zmiany wprowadzone w 2021 r. powodują również, że dyski VSD spełniają wyższe standardy, przypisując tej grupie produktów również oceny IE.Oczekuje się, że będą spełniać normę IE2, chociaż przetwornica częstotliwości IE2 nie zapewnia sprawności równoważnej silnikowi IE2 — są to odrębne systemy oceny.

Wykorzystaj w pełni dyski VSD

Zainstalowanie dysku VSD to jedno, a wykorzystanie jego pełnego potencjału to drugie.Wiele napędów VSD jest wyposażonych w przydatne funkcje, o których istnieniu nie mają pojęcia kierownicy zakładów.Dobrym przykładem są zastosowania pomp.Obsługa płynów może być turbulentna, pomiędzy wyciekami a niskim poziomem płynu może wystąpić wiele problemów.Wbudowane sterowanie umożliwia bardziej efektywne wykorzystanie silników w zależności od wymagań produkcyjnych i dostępności płynów.

Automatyczne wykrywanie pęknięć rur w VSD może zidentyfikować strefy wycieków płynu i odpowiednio dostosować wydajność silnika.Dodatkowo funkcja wykrywania suchości pompy oznacza, że ​​w przypadku wyczerpania się płynu silnik zostaje automatycznie wyłączony i generowany jest alarm suchej pompy.W obu przypadkach silnik zmniejsza zużycie energii, gdy do obsługi dostępnych zasobów potrzeba jej mniej.

W przypadku stosowania wielu silników w aplikacji pompowej sterowanie pompą jockey może również zoptymalizować wykorzystanie silników o różnych rozmiarach.Może się zdarzyć, że zapotrzebowanie wymaga użycia tylko małego silnika lub kombinacji małego i dużego silnika.Pump Genius zapewnia większą elastyczność w zastosowaniu silnika o optymalnej wielkości dla danego natężenia przepływu.

Przetwornice VSD mogą nawet automatycznie czyścić wirnik silnika, aby zapewnić spójność usuwania zanieczyszczeń.Utrzymuje to silnik w optymalnym stanie, co ma pozytywny wpływ na efektywność energetyczną.

Jeśli nie podoba Ci się płacenie 30-krotności ceny silnika w rachunkach za energię w ciągu dziesięciu lat, czas wprowadzić niektóre z tych zmian.Nie stanie się to z dnia na dzień, ale plan strategiczny ukierunkowany na najbardziej nieefektywne punkty problemowe przyniesie znaczne korzyści w zakresie efektywności energetycznej.