П'ять невеликих змін для підвищення ефективності виробництва

П'ять невеликих змін для підвищення ефективності виробництва

Вартість енергії для роботи електродвигуна протягом десяти років принаймні в 30 разів перевищує початкову ціну покупки. Враховуючи, що енергоспоживання відповідає за переважну більшість витрат за весь термін служби, Марек Лукащик з виробника двигунів і приводів WEG пояснює п’ять способів підвищення енергоефективності двигуна. На щастя, зміни в рослині не повинні бути величезними, щоб отримати економію. Багато з цих змін працюватимуть із вашими існуючими площами та обладнанням.

Багато електродвигунів, що використовуються, або мають низьку ефективність, або мають невідповідний розмір для застосування. Обидві проблеми призводять до того, що двигуни працюють інтенсивніше, ніж їм потрібно, споживаючи більше енергії в процесі. Подібним чином старі двигуни могли перемотувати кілька разів під час технічного обслуговування, що зменшувало їх ефективність.

Фактично, за оцінками, двигун втрачає від одного до двох відсотків ефективності щоразу, коли його перемотують. Оскільки споживання енергії становить 96 відсотків від загальної вартості життєвого циклу двигуна, доплата за високоефективний двигун призведе до повернення інвестицій протягом усього терміну служби.

Але якщо двигун справний і працює десятиліттями, чи варто турбуватися про його модернізацію? З правильним постачальником двигуна процес оновлення не буде руйнівним. Попередньо визначений графік забезпечує швидку заміну двигуна з мінімальними простоями. Вибір галузевих стандартних розмірів допомагає спростити цей процес, оскільки не потрібно буде змінювати макет заводу.

Очевидно, що якщо на вашому підприємстві сотні двигунів, замінити їх за один раз неможливо. Спершу орієнтуйтеся на двигуни, які були піддані перемотуванням, і сплануйте графік заміни протягом двох-трьох років, щоб уникнути значних простоїв.

Датчики продуктивності двигуна

Щоб підтримувати оптимальну роботу двигунів, керівники заводів можуть встановити модернізовані датчики. Завдяки таким важливим показникам, як вібрація та температура, які відстежуються в режимі реального часу, вбудована аналітика прогностичного технічного обслуговування визначить майбутні проблеми ще до виходу з ладу. За допомогою сенсорних додатків дані про двигун витягуються та надсилаються на смартфон або планшет. У Бразилії один виробничий завод реалізував цю технологію на двигунах чотирьох ідентичних машин з рециркуляцією повітря. Коли команда технічного обслуговування отримала сповіщення про те, що рівень вібрації перевищує допустимий поріг, їх підвищена пильність дозволила їм вирішити проблему.

Без цієї інформації фабрика могла б неочікувано зупинитися. Але де енергозбереження у вищезгаданому сценарії? По-перше, підвищена вібрація - це збільшення споживання енергії. Міцні інтегровані ніжки на двигуні та хороша механічна жорсткість є вирішальними для гарантування зменшення вібрації. Завдяки швидкому вирішенню неоптимальної продуктивності ця втрачена енергія була зведена до мінімуму.

По-друге, запобігши повному вимкненню заводу, вищі вимоги до енергії для перезапуску всіх машин не потрібні.

Встановити пристрої плавного пуску

Для машин і двигунів, які не працюють безперервно, керівники заводів повинні встановити пристрої плавного пуску. Ці пристрої тимчасово зменшують навантаження та крутний момент силової передачі та стрибок електричного струму двигуна під час запуску.

Сприймайте це як перебування на червоному сигналі світлофора. Хоча ви можете натиснути ногою на педаль газу, коли світло стане зеленим, ви знаєте, що це неефективний і механічно напружений спосіб водіння, а також небезпечний.

Так само для машинного обладнання повільніший запуск споживає менше енергії та призводить до меншого механічного навантаження на двигун і вал. Упродовж усього терміну служби двигуна пристрій плавного пуску забезпечує економію коштів завдяки зниженню витрат на електроенергію. Деякі пристрої плавного пуску також мають вбудовану автоматичну оптимізацію енергії. Ідеально підходить для застосування в компресорі, пристрій плавного пуску оцінює вимоги до навантаження та відповідно регулює, щоб звести витрати енергії до мінімуму.

Використовуйте привод із змінною швидкістю (VSD)

Інколи їх називають частотно-регульованим приводом (VFD) або інверторним приводом, перетворювачі частоти регулюють швидкість електродвигуна відповідно до вимог застосування. Без цього контролю система просто гальмує, коли потрібна менша сила, викидаючи втрачену енергію у вигляді тепла. У вентиляторах, наприклад, частотні приводи зменшують потік повітря відповідно до вимог, а не просто перекривають потік повітря, залишаючись на максимальній потужності.

Поєднайте VSD з двигуном супер-преміум ефективності, і зниження витрат на електроенергію говорите за себе. Наприклад, у системах градирні використання двигуна W22 IE4 супер преміум-класу з CFW701 HVAC VSD за правильного розміру забезпечує зниження витрат на електроенергію до 80% і середню економію води на 22%.

Незважаючи на те, що чинні правила стверджують, що двигуни IE2 повинні використовуватися з частотним приводом, це було важко застосувати в галузі. Це пояснює, чому правила стають суворішими. З 1 липня 2021 року трифазні двигуни повинні відповідати стандартам IE3, незалежно від будь-яких доповнень частотного приводу.

Зміни 2021 року також вимагають від VSD вищих стандартів, призначаючи цій групі продуктів також рейтинги IE. Очікується, що вони відповідатимуть стандарту IE2, хоча привод IE2 не відповідає еквівалентній ефективності двигуна IE2 — це окремі системи рейтингу.

Повністю використовуйте VSD

Встановити VSD - це одне, використовувати його на повну - інше. Багато VSD містять корисні функції, про існування яких керівники заводів навіть не підозрюють. Хорошим прикладом є використання насосів. Робота з рідиною може бути неспокійною, між витоками та низьким рівнем рідини багато чого може піти не так. Вбудований контроль дозволяє ефективніше використовувати двигуни залежно від виробничих потреб і наявності рідини.

Автоматичне виявлення зламаної труби в VSD може ідентифікувати зони витоку рідини та відповідно регулювати продуктивність двигуна. Крім того, виявлення сухого насоса означає, що якщо рідина закінчується, двигун автоматично вимикається та видається попередження про сухий насос. В обох випадках двигун зменшує споживання енергії, коли для обробки наявних ресурсів потрібно менше енергії.

Якщо в насосі використовується кілька двигунів, керування жокейним насосом також може оптимізувати використання двигунів різних розмірів. Можливо, попит потребує використання лише малого двигуна або комбінації малого та великого двигунів. Насос Genius забезпечує підвищену гнучкість використання двигуна оптимального розміру для заданої швидкості потоку.

Частотні приводи можуть навіть виконувати автоматичне очищення крильчатки двигуна, щоб забезпечити послідовне очищення. Це підтримує двигун в оптимальному стані, що позитивно впливає на енергоефективність.

Якщо ви не задоволені платити 30-кратну вартість двигуна в рахунках за електроенергію протягом десяти років, настав час внести деякі з цих змін. Вони не відбудуться миттєво, але стратегічний план, спрямований на найбільш неефективні больові точки, призведе до значного підвищення енергоефективності.