Электропривод
Применение и внедрение преобразовательной техники
Для чего необходима преобразовательная техника? - Можно выделить два основных момента:
1. Для получения экономического эффекта от ресурсо-энергосбережения (экономятся средст-ва на оплату потребляемой электроэнергии, газа или др. топлива, воды как потребляемого ресур-са, ремонтов электрооборудования и агрегатируемых с ними узлов и механизмов).
2. Для получения экономического эффекта от создания оптимального режима работы обору-дования в технологических процессах, позволяющего автоматизировать производственные про-цессы, увеличить производительность оборудования и качество выпускаемой продукции, а также решать различного рода технические задачи на предприятиях.
Внедрение частотных преобразователей позволяет решать следующие задачи:
1. Экономии электроэнергии и др. энергоносителей
2. Увеличения ресурса работы оборудования
3. Оптимизации технологических процессов
4. Автоматизации производственных процессов.
5. Получение дополнительной прибыли за счет реализации одного из пп.1-4.
Вашему вниманию предлагается несколько примеров внедрения преобразователей частоты, которые с разной степенью успеха позволяли решать вышеизложенные задачи.
1. ЗАО «Промтекстиль» г. Воронеж.
Установлен ПЧ - 75 квт.
Исполнительный механизм – двухступенчатый поршневой компрессор.
Причины установки ПЧ:
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии,
- большой разброс давления сжатого воздуха в магистральном трубопроводе, что приводило к нарушению технологии.
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- вал насоса смазки первой ступени совмещен с основным валом компрессора
- смазка второй ступени осуществляется с помощью разряжения, создаваемого 1-ой ступенью
- значительное время разгрузки первой и второй ступеней
- резкопеременный характер нагрузки при включении и выключении компрессора
- интегрирование ПЧ в первоначальную схему автоматики компрессора.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для поддержания заданного давления в трубопроводе установлен датчик давления,
- для обеспечения необходимого режима смазки ограничена минимальная частота ПЧ на уров-не 41 гц,
- для уменьшения времени разгрузки увеличена производительность клапанов разгрузки пер-вой и второй ступеней компрессора,
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя,
б)оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот,
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики компрессора использован ре-жим управления по «сухим контактам».
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 11 месяцев,
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет от-сутствия прямых пусков
- стабильное давление в магистральном трубопроводе для поддержания заданных технологи-ческих режимов
2. Сахарный завод г. Эртиль, Воронежская обл.
Установлен ПЧ - 15 кВт.
Исполнительный механизм – насос подачи утфеля (горячая смесь патоки с кристаллами сахара).
Причины установки ПЧ:
- невозможность регулирования производительности насоса методом дросселирования из-за специфики продукта,
- высокая стоимость внедрения привода постоянного тока:
- большие проблемы при эксплуатации привода постоянного тока из-за наличия агрессивной среды (высокая температура и влажность).
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- наличие высокой температуры и влажности обусловили необходимость установки ПЧ в отдельный шкаф с организацией приточной вентиляции.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- установка ПЧ в отдельный шкаф с организацией приточной вентиляции,
- управление производительностью насоса с пульта ПЧ в режиме задания частоты.
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- поддержания необходимых технологических параметров насоса,
- установка более надежного и дешевого оборудования (АД вместо ДПТ).
3. Сахарный завод, п. Боринское, Липецкой обл.
Установлены два ПЧ - 18,5 квт., 2 ПЧ - 22 кВт.
Исполнительный механизм – свекломоечный агрегат.
Агрегат состоит из двух линий, каждая из которых включает вертикальный шнек подачи свеклы в моечный отсек (18,5квт.) и вал перемещения свеклы в мойке (22 квт.)
Причины установки ПЧ:
- необходимость регулировать производительность моечного агрегата в интересах технологии,
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя
б) оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики свекломоечного агрегата использовали режим управления по «сухим контактам».
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 24 месяца,
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет от-сутствия прямых пусков
- возможность регулирования производительности свекломоечного агрегата для поддержания заданных технологических режимов.
4. КРООИ «Забота», П. Каменка, Воронежской области.
Установлены три ПЧ – 75 квт., один ПЧ – 22 квт., два ПЧ – 18,5 квт., два ПЧ – 15 квт.
Исполнительные механизмы:
– два пресса отжима подсолнечного масла производительностью 10 тонн/сутки (ПЧ 15 квт.)
- три пресса отжима подсолнечного масла производительностью 40 тонн/сутки, каждый из которых имеет вал вертикального пресса (ПЧ 18,5-22 квт.) и вал горизонтального пресса (ПЧ 75 квт.)
Причины установки ПЧ:
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии,
- низкий процент выхода масла и высокий уровень остаточной масличности жмыха привели к необходимости регулировать производительность прессов в интересах технологии
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- интегрирование ПЧ в первоначальную схему автоматики пресса.
-наличие высокой температуры и содержание паров масла в воздухе,
- критическое повышение давления в прессе при снижении частоты вращения вала ниже определенной скорости,
- необходимость синхронизации скоростей вращения вертикального и горизонтальных валов пресса.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для нейтрализации вредного воздействия внешней среды все ПЧ были установлены в отдельном помещении с организацией приточной вентиляции,
- для предотвращения критических режимов ограничена минимальная частота ПЧ на уровне 30 гц.,
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя;
б) оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот;
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики пресса, использовали режим управления по «сухим контактам»,
- для синхронизации скоростей вращения операторам составлена технологическая карта работы приводов пресса.
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет отсутствия прямых пусков,
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 10 месяцев,
- стабильное поддержание заданных технологических режимов, что позволило:
а) увеличить выход масла на 0,8-1,2 % (срок окупаемости – 45 суток)
б) довести уровень остаточной масличности жмыха до 9,5 %, что позволило решить проблему сбыта и существенно поднять его продажную цену (срок окупаемости – 12 месяцев)
Следующим шагом является полная автоматизация процесса производства масла.
В результате анализа работы предприятия был сделан вывод, что человеческий фактор доминирует при нарушении технологии и аварийных ситуациях. После проведения обследования был подготовлен проект полной автоматизации всего технологического процесса.
Срок окупаемости проекта - 6 месяцев.
Внедрение ПЧ на данном предприятии наглядно демонстрирует все преимущества внедрения преобразователей частоты, а именно:
- Экономия электроэнергии - срок окупаемости 11 месяцев
- Увеличение ресурса работы оборудования -
- Оптимизации технологических процессов - срок окупаемости 1,5 месяца
- Автоматизации производственных процессов - срок окупаемости 6 месяцев.
5. ЗАО «Промтекстиль» г. Воронеж.
С 2003 года установлен парк преобразователей частоты св. 20 единиц: 15 кВт – 75 кВт.
Объекты с частотными преобразователями:
- вентиляция (вытяжка),
- насосы увлажнения,
- насос горячей воды,
- поршневой компрессор.
Поддерживаемые функции:
- Компрессор поддерживает давление в системе. Обратная связь - датчик давления в трубопроводе.
- Система кондиционирования (вентилятор) поддерживает необходимый напор воз-духа в камере орошения. Обратная связь - датчик давления в напорном воздуховоде.
- Система кондиционирования (водяной насос) поддерживает необходимый напор воды в форсунках в камере орошения. Обратная связь - датчик давления в напорном водоводе.
- Система промвентиляции и адсорбции с текстильных машин поддерживает необходимый уровень разрежения в системе отсоса технологической пыли из ткацких машин и обеспечивает подачу воздуха в рабочие помещения. Обратная связь - датчик разрежения в воздухо-воде.
Технические специалисты предприятия отмечают хороший эффект от внедрения час-тотников:
- значительное снижение потребляемой электроэнергии на установленных агрегатах. Так, например, агрегат на вытяжке 30 кВт в момент моего присутствия реально потреблял 5 кВт, а агрегат 55 кВт – 11 кВт. При этом поддерживались и обеспечивались необходимые параметры для производства нити.
- значительное повышение качества нити на выходе: ровная нить, без утолщений и шариков (удалось добиться за счет плавного регулирования подачи воздуха и его увлажнения);
- повышение качества нити, а также бесперебойная работа производящего ее оборудования позволило увеличить производительность ткацких станков и производительность пред-приятия в целом;
- учитывая 3-х сменную загруженность предприятия эффект от применения частотного привода складывается в многомиллионную сумму в год!
Воротников Сергей Иванович,
lemel@list.ru
1. Для получения экономического эффекта от ресурсо-энергосбережения (экономятся средст-ва на оплату потребляемой электроэнергии, газа или др. топлива, воды как потребляемого ресур-са, ремонтов электрооборудования и агрегатируемых с ними узлов и механизмов).
2. Для получения экономического эффекта от создания оптимального режима работы обору-дования в технологических процессах, позволяющего автоматизировать производственные про-цессы, увеличить производительность оборудования и качество выпускаемой продукции, а также решать различного рода технические задачи на предприятиях.
Внедрение частотных преобразователей позволяет решать следующие задачи:
1. Экономии электроэнергии и др. энергоносителей
2. Увеличения ресурса работы оборудования
3. Оптимизации технологических процессов
4. Автоматизации производственных процессов.
5. Получение дополнительной прибыли за счет реализации одного из пп.1-4.
Вашему вниманию предлагается несколько примеров внедрения преобразователей частоты, которые с разной степенью успеха позволяли решать вышеизложенные задачи.
1. ЗАО «Промтекстиль» г. Воронеж.
Установлен ПЧ - 75 квт.
Исполнительный механизм – двухступенчатый поршневой компрессор.
Причины установки ПЧ:
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии,
- большой разброс давления сжатого воздуха в магистральном трубопроводе, что приводило к нарушению технологии.
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- вал насоса смазки первой ступени совмещен с основным валом компрессора
- смазка второй ступени осуществляется с помощью разряжения, создаваемого 1-ой ступенью
- значительное время разгрузки первой и второй ступеней
- резкопеременный характер нагрузки при включении и выключении компрессора
- интегрирование ПЧ в первоначальную схему автоматики компрессора.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для поддержания заданного давления в трубопроводе установлен датчик давления,
- для обеспечения необходимого режима смазки ограничена минимальная частота ПЧ на уров-не 41 гц,
- для уменьшения времени разгрузки увеличена производительность клапанов разгрузки пер-вой и второй ступеней компрессора,
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя,
б)оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот,
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики компрессора использован ре-жим управления по «сухим контактам».
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 11 месяцев,
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет от-сутствия прямых пусков
- стабильное давление в магистральном трубопроводе для поддержания заданных технологи-ческих режимов
2. Сахарный завод г. Эртиль, Воронежская обл.
Установлен ПЧ - 15 кВт.
Исполнительный механизм – насос подачи утфеля (горячая смесь патоки с кристаллами сахара).
Причины установки ПЧ:
- невозможность регулирования производительности насоса методом дросселирования из-за специфики продукта,
- высокая стоимость внедрения привода постоянного тока:
- большие проблемы при эксплуатации привода постоянного тока из-за наличия агрессивной среды (высокая температура и влажность).
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- наличие высокой температуры и влажности обусловили необходимость установки ПЧ в отдельный шкаф с организацией приточной вентиляции.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- установка ПЧ в отдельный шкаф с организацией приточной вентиляции,
- управление производительностью насоса с пульта ПЧ в режиме задания частоты.
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- поддержания необходимых технологических параметров насоса,
- установка более надежного и дешевого оборудования (АД вместо ДПТ).
3. Сахарный завод, п. Боринское, Липецкой обл.
Установлены два ПЧ - 18,5 квт., 2 ПЧ - 22 кВт.
Исполнительный механизм – свекломоечный агрегат.
Агрегат состоит из двух линий, каждая из которых включает вертикальный шнек подачи свеклы в моечный отсек (18,5квт.) и вал перемещения свеклы в мойке (22 квт.)
Причины установки ПЧ:
- необходимость регулировать производительность моечного агрегата в интересах технологии,
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя
б) оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики свекломоечного агрегата использовали режим управления по «сухим контактам».
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 24 месяца,
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет от-сутствия прямых пусков
- возможность регулирования производительности свекломоечного агрегата для поддержания заданных технологических режимов.
4. КРООИ «Забота», П. Каменка, Воронежской области.
Установлены три ПЧ – 75 квт., один ПЧ – 22 квт., два ПЧ – 18,5 квт., два ПЧ – 15 квт.
Исполнительные механизмы:
– два пресса отжима подсолнечного масла производительностью 10 тонн/сутки (ПЧ 15 квт.)
- три пресса отжима подсолнечного масла производительностью 40 тонн/сутки, каждый из которых имеет вал вертикального пресса (ПЧ 18,5-22 квт.) и вал горизонтального пресса (ПЧ 75 квт.)
Причины установки ПЧ:
- постоянный выход из строя оборудования из-за частых «прямых» пусков,
- дефицит электроэнергии на предприятии,
- низкий процент выхода масла и высокий уровень остаточной масличности жмыха привели к необходимости регулировать производительность прессов в интересах технологии
Основные проблемы при внедрении ПЧ:
- интегрирование ПЧ в первоначальную схему автоматики пресса.
-наличие высокой температуры и содержание паров масла в воздухе,
- критическое повышение давления в прессе при снижении частоты вращения вала ниже определенной скорости,
- необходимость синхронизации скоростей вращения вертикального и горизонтальных валов пресса.
В процессе внедрения ПЧ на данном механизме было предпринято следующее:
- для нейтрализации вредного воздействия внешней среды все ПЧ были установлены в отдельном помещении с организацией приточной вентиляции,
- для предотвращения критических режимов ограничена минимальная частота ПЧ на уровне 30 гц.,
- для нейтрализации резкопеременного характера нагрузки:
а) установлен оптимальный темп разгона и торможения двигателя;
б) оптимизированы заводские уставки U/f в нижнем диапазоне частот;
- для интегрирования ПЧ в первоначальную схему автоматики пресса, использовали режим управления по «сухим контактам»,
- для синхронизации скоростей вращения операторам составлена технологическая карта работы приводов пресса.
В результате внедрения ПЧ достигнуто:
- значительное увеличение ресурса механического и электрического оборудования за счет отсутствия прямых пусков,
- окупаемость всего проекта только за счет экономии электроэнергии – 10 месяцев,
- стабильное поддержание заданных технологических режимов, что позволило:
а) увеличить выход масла на 0,8-1,2 % (срок окупаемости – 45 суток)
б) довести уровень остаточной масличности жмыха до 9,5 %, что позволило решить проблему сбыта и существенно поднять его продажную цену (срок окупаемости – 12 месяцев)
Следующим шагом является полная автоматизация процесса производства масла.
В результате анализа работы предприятия был сделан вывод, что человеческий фактор доминирует при нарушении технологии и аварийных ситуациях. После проведения обследования был подготовлен проект полной автоматизации всего технологического процесса.
Срок окупаемости проекта - 6 месяцев.
Внедрение ПЧ на данном предприятии наглядно демонстрирует все преимущества внедрения преобразователей частоты, а именно:
- Экономия электроэнергии - срок окупаемости 11 месяцев
- Увеличение ресурса работы оборудования -
- Оптимизации технологических процессов - срок окупаемости 1,5 месяца
- Автоматизации производственных процессов - срок окупаемости 6 месяцев.
5. ЗАО «Промтекстиль» г. Воронеж.
С 2003 года установлен парк преобразователей частоты св. 20 единиц: 15 кВт – 75 кВт.
Объекты с частотными преобразователями:
- вентиляция (вытяжка),
- насосы увлажнения,
- насос горячей воды,
- поршневой компрессор.
Поддерживаемые функции:
- Компрессор поддерживает давление в системе. Обратная связь - датчик давления в трубопроводе.
- Система кондиционирования (вентилятор) поддерживает необходимый напор воз-духа в камере орошения. Обратная связь - датчик давления в напорном воздуховоде.
- Система кондиционирования (водяной насос) поддерживает необходимый напор воды в форсунках в камере орошения. Обратная связь - датчик давления в напорном водоводе.
- Система промвентиляции и адсорбции с текстильных машин поддерживает необходимый уровень разрежения в системе отсоса технологической пыли из ткацких машин и обеспечивает подачу воздуха в рабочие помещения. Обратная связь - датчик разрежения в воздухо-воде.
Технические специалисты предприятия отмечают хороший эффект от внедрения час-тотников:
- значительное снижение потребляемой электроэнергии на установленных агрегатах. Так, например, агрегат на вытяжке 30 кВт в момент моего присутствия реально потреблял 5 кВт, а агрегат 55 кВт – 11 кВт. При этом поддерживались и обеспечивались необходимые параметры для производства нити.
- значительное повышение качества нити на выходе: ровная нить, без утолщений и шариков (удалось добиться за счет плавного регулирования подачи воздуха и его увлажнения);
- повышение качества нити, а также бесперебойная работа производящего ее оборудования позволило увеличить производительность ткацких станков и производительность пред-приятия в целом;
- учитывая 3-х сменную загруженность предприятия эффект от применения частотного привода складывается в многомиллионную сумму в год!
Воротников Сергей Иванович,
lemel@list.ru