Năm thay đổi nhỏ để nâng cao hiệu quả của nhà máy

Năm thay đổi nhỏ để nâng cao hiệu quả của nhà máy

Chi phí năng lượng để chạy một động cơ điện trong 10 năm ít nhất phải gấp 30 lần giá mua ban đầu.Với mức tiêu thụ năng lượng chiếm phần lớn chi phí trong toàn bộ vòng đời, Marek Lukaszczyk của nhà sản xuất động cơ và truyền động WEG giải thích năm cách để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của động cơ.Rất may, những thay đổi trong nhà máy không cần phải quá lớn mới có thể tiết kiệm được.Nhiều thay đổi trong số này sẽ phù hợp với thiết bị và dấu chân hiện có của bạn.

Nhiều động cơ điện đang được sử dụng có hiệu suất thấp hoặc không có kích thước phù hợp cho ứng dụng.Cả hai vấn đề đều dẫn đến việc động cơ làm việc vất vả hơn mức cần thiết, sử dụng nhiều năng lượng hơn trong quá trình hoạt động.Tương tự, các động cơ cũ hơn có thể bị quấn lại vài lần trong quá trình bảo trì, làm giảm hiệu suất của chúng.

Trên thực tế, người ta ước tính rằng động cơ sẽ mất hiệu suất từ ​​1 đến 2% mỗi lần quấn lại.Vì mức tiêu thụ năng lượng chiếm 96% tổng chi phí vòng đời của động cơ nên việc trả thêm tiền cho động cơ có hiệu suất cao sẽ mang lại lợi tức đầu tư trong suốt tuổi thọ của nó.

Nhưng nếu động cơ đang hoạt động và đã hoạt động được hàng chục năm thì việc nâng cấp nó có đáng không?Với nhà cung cấp động cơ phù hợp, quá trình nâng cấp sẽ không bị gián đoạn.Lịch trình được xác định trước đảm bảo việc thay đổi động cơ được thực hiện nhanh chóng và có thời gian ngừng hoạt động tối thiểu.Việc lựa chọn dấu chân tiêu chuẩn công nghiệp giúp hợp lý hóa quy trình này vì cách bố trí nhà máy sẽ không cần thay đổi.

Rõ ràng, nếu bạn có hàng trăm động cơ trong cơ sở của mình thì việc thay thế chúng trong một lần là không khả thi.Nhắm mục tiêu vào các động cơ đã được quấn lại trước và lên kế hoạch thay thế trong vòng hai đến ba năm để tránh thời gian ngừng hoạt động đáng kể.

Cảm biến hiệu suất động cơ

Để giữ cho động cơ hoạt động tối ưu, người quản lý nhà máy có thể lắp đặt thêm cảm biến.Với các số liệu quan trọng như độ rung và nhiệt độ được theo dõi trong thời gian thực, các phân tích bảo trì dự đoán được tích hợp sẵn sẽ xác định các vấn đề trong tương lai trước khi xảy ra lỗi.Với các ứng dụng dựa trên cảm biến, dữ liệu động cơ được trích xuất và gửi đến điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.Ở Brazil, một nhà máy sản xuất đã triển khai công nghệ này trên động cơ dẫn động bốn máy tuần hoàn không khí giống hệt nhau.Khi nhóm bảo trì nhận được cảnh báo rằng một chiếc có mức độ rung cao hơn ngưỡng cho phép, sự cảnh giác cao độ của họ đã giúp họ giải quyết được vấn đề.

Nếu không có cái nhìn sâu sắc này, việc đóng cửa nhà máy bất ngờ có thể xảy ra.Nhưng tiết kiệm năng lượng ở đâu trong kịch bản nói trên?Thứ nhất, độ rung tăng lên đồng nghĩa với việc tăng mức sử dụng năng lượng.Chân tích hợp chắc chắn trên động cơ và độ cứng cơ học tốt là rất quan trọng để đảm bảo ít rung động hơn.Bằng cách giải quyết nhanh chóng hiệu suất không tối ưu, năng lượng lãng phí này được giữ ở mức tối thiểu.

Thứ hai, bằng cách ngăn chặn việc đóng cửa toàn bộ nhà máy, không cần phải yêu cầu năng lượng cao hơn để khởi động lại tất cả các máy.

Cài đặt khởi động mềm

Đối với những máy móc, động cơ không chạy liên tục, người quản lý nhà máy nên lắp đặt bộ khởi động mềm.Các thiết bị này tạm thời giảm tải và mô-men xoắn trong bộ truyền động cũng như giảm dòng điện tăng vọt của động cơ trong quá trình khởi động.

Hãy nghĩ về điều này giống như việc bạn đang ở đèn giao thông màu đỏ.Mặc dù bạn có thể đạp chân xuống bàn đạp ga khi đèn chuyển sang màu xanh, nhưng bạn biết rằng đây là cách lái xe không hiệu quả và gây căng thẳng về mặt cơ học - cũng như nguy hiểm.

Tương tự, đối với thiết bị máy móc, việc khởi động chậm hơn sẽ sử dụng ít năng lượng hơn và dẫn đến ít ứng suất cơ học lên động cơ và trục hơn.Trong suốt tuổi thọ của động cơ, bộ khởi động mềm giúp tiết kiệm chi phí nhờ giảm chi phí năng lượng.Một số bộ khởi động mềm cũng được tích hợp tính năng tối ưu hóa năng lượng tự động.Lý tưởng cho các ứng dụng máy nén, bộ khởi động mềm đánh giá các yêu cầu về tải và điều chỉnh phù hợp để duy trì mức tiêu thụ năng lượng ở mức tối thiểu.

Sử dụng ổ đĩa tốc độ thay đổi (VSD)

Đôi khi được gọi là biến tần (VFD) hoặc biến tần, VSD điều chỉnh tốc độ của động cơ điện, dựa trên yêu cầu ứng dụng.Nếu không có sự điều khiển này, hệ thống chỉ cần phanh lại khi cần ít lực hơn, thải năng lượng lãng phí dưới dạng nhiệt.Ví dụ: trong ứng dụng quạt, VSD giảm luồng khí theo yêu cầu, thay vì chỉ cắt luồng khí trong khi vẫn duy trì ở công suất tối đa.

Kết hợp VSD với động cơ hiệu suất siêu cao cấp và chi phí năng lượng giảm sẽ tự nói lên điều đó.Ví dụ: trong các ứng dụng tháp giải nhiệt, sử dụng động cơ siêu cao cấp W22 IE4 với CFW701 HVAC VSD khi có kích thước phù hợp sẽ giúp giảm chi phí năng lượng tới 80% và tiết kiệm nước trung bình 22%.

Mặc dù quy định hiện hành quy định rằng động cơ IE2 phải được sử dụng với VSD nhưng điều này rất khó thực thi trong toàn ngành.Điều này giải thích vì sao các quy định ngày càng khắt khe hơn.Kể từ ngày 1 tháng 7 năm 2021, động cơ ba pha sẽ cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn IE3, bất kể có bổ sung VSD nào hay không.

Những thay đổi năm 2021 cũng đang buộc VSD phải đạt tiêu chuẩn cao hơn, đồng thời ấn định xếp hạng IE của nhóm sản phẩm này.Chúng được kỳ vọng sẽ đáp ứng tiêu chuẩn IE2, mặc dù ổ IE2 không thể hiện hiệu suất tương đương của động cơ IE2 - đây là những hệ thống đánh giá riêng biệt.

Tận dụng tối đa VSD

Cài đặt VSD là một chuyện, sử dụng hết tiềm năng của nó lại là chuyện khác.Nhiều VSD được tích hợp nhiều tính năng hữu ích mà người quản lý nhà máy không biết là có tồn tại.Ứng dụng máy bơm là một ví dụ điển hình.Việc xử lý chất lỏng có thể hỗn loạn, giữa rò rỉ và mức chất lỏng thấp, có rất nhiều điều có thể xảy ra sai sót.Bộ điều khiển tích hợp cho phép sử dụng động cơ hiệu quả hơn dựa trên nhu cầu sản xuất và tính sẵn có của chất lỏng.

Tự động phát hiện đường ống bị hỏng trong VSD có thể xác định các vùng rò rỉ chất lỏng và điều chỉnh hiệu suất động cơ cho phù hợp.Ngoài ra, phát hiện bơm khô có nghĩa là nếu hết chất lỏng, động cơ sẽ tự động ngừng hoạt động và cảnh báo bơm khô sẽ được đưa ra.Trong cả hai trường hợp, động cơ đều giảm mức tiêu thụ năng lượng khi cần ít năng lượng hơn để xử lý các nguồn lực sẵn có.

Nếu sử dụng nhiều động cơ trong ứng dụng máy bơm, điều khiển máy bơm kiểu jockey cũng có thể tối ưu hóa việc sử dụng các động cơ có kích thước khác nhau.Có thể nhu cầu đó chỉ cần sử dụng một động cơ nhỏ hoặc kết hợp giữa động cơ nhỏ và lớn.Pump Genius giúp tăng tính linh hoạt khi sử dụng động cơ có kích thước tối ưu cho tốc độ dòng chảy nhất định.

VSD thậm chí có thể thực hiện tự động làm sạch cánh quạt động cơ để đảm bảo quá trình trật bánh được thực hiện một cách nhất quán.Điều này giữ cho động cơ ở trạng thái tối ưu, có tác động tích cực đến hiệu quả sử dụng năng lượng.

Nếu bạn không vui lòng trả hóa đơn năng lượng gấp 30 lần giá động cơ trong một thập kỷ, thì đã đến lúc thực hiện một số thay đổi này.Chúng sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều, nhưng một kế hoạch chiến lược nhắm vào những điểm yếu kém hiệu quả nhất của bạn sẽ mang lại lợi ích đáng kể về hiệu quả sử dụng năng lượng.