Когда ваш последний приоритетный проект по проектированию технологического процесса набирает обороты, необходимо достичь нескольких целей. Выход продукции должен быть на высоком уровне. Качество продукции должно обеспечивать конкурентное преимущество. Необходимо минимизировать время технологического цикла, будь то серийное или непрерывное производство, для повышения общей производительности. И, наконец, что не менее важно, необходимо контролировать себестоимость продукции для обеспечения приемлемой рентабельности.
Первая линия защиты в контроле затрат обычно — это сырье, поскольку оно часто составляет наибольшую долю в общей стоимости. Автоматизация системы управления также является важным элементом контроля затрат и может способствовать быстрой смене рецептур, повышению точности и, следовательно, улучшению использования оборудования.
Энергопотребление также может составлять значительную часть общей стоимости. Однако чаще всего оно рассматривается в контексте производства пара, сжатого воздуха и теплопередачи. Энергию следует рассматривать не как расходы, а как сырье, которым можно управлять. Благодаря грамотному управлению и использованию высокоэффективных двигателей, время безотказной работы вашего перерабатывающего предприятия также может быть улучшено.
При анализе каждого элемента затрат целесообразно оценить часто упускаемый из виду источник неэффективности: электродвигатели, приводящие в движение технологическое оборудование. Влияние электродвигателей на стоимость включает в себя гораздо больше, чем первоначальная цена покупки или перемотки.
При выборе электродвигателей и частотных преобразователей следует оценивать стоимость жизненного цикла, а не первоначальную цену покупки. На современном конкурентном рынке химические предприятия стремятся к минимизации простоев, но также понимают необходимость обеспечения работы двигателей с минимальным энергопотреблением.
Почему важно энергосбережение?
Согласно официальному отчету, промышленное оборудование с электроприводом потребляет 63% всей энергии, используемой в промышленности. Это потребление энергии можно было бы сократить на целых 18%, если бы компании внедрили «проверенные технологии и методы повышения эффективности». Большая часть экономии была бы достигнута за счет установки новых высокоэффективных двигателей вместо старых, менее эффективных моделей.
Частотные преобразователи
Если в двигателях уже используются или могут быть установлены частотники, следует выбирать двигатели, соответствующие стандартам IEEE 841 или NEMA Premium. Значительная экономия энергии достигается за счет использования преобразователей частоты, когда двигатель работает с нагрузкой с переменным крутящим моментом и на скорости ниже базовой. Частотный преобразователь регулирует подачу необходимого количества охлаждающего воздуха.
При изменении скорости на нагрузке с переменным крутящим моментом потребность в л.с./кВт изменяется пропорционально кубу изменения скорости. При 80% от базовой скорости потребность в л.с./кВт снижается за счет шкафа управления частотным преоразователем примерно до 50%. В типичном случае вентилятора с заслонкой или насоса с клапаном для регулирования расхода потребность в л.с./кВт изменяется очень незначительно при уменьшении расхода. Значительное снижение энергопотребления теперь возможно благодаря более низким требованиям к мощности. На основе профиля работы можно рассчитать дополнительную экономию энергии.
Использование шкафов частотного регулирования для управления потоком приводит к большему снижению энергопотребления, чем использование двигателя с фиксированной скоростью и дросселирующим устройством.
Когда двигатель работает в одиночку при неполной нагрузке, он имеет меньшую эффективность и более низкий коэффициент мощности. При работе этого двигателя от частотника коэффициент мощности поддерживается на уровне, близком к единице, благодаря преобразователю частоты. Снижение потребляемого тока при разгрузке двигателя настолько значительно, что перевешивает потерю эффективности.
Что дальше?
Большинство производителей двигателей предлагают программное обеспечение для проведения обследования двигателей. Программа выполняет расчеты и вычисляет срок окупаемости. Сотрудничая с производителем двигателей и выбирая двигатели IEEE 841 с уровнем эффективности NEMA Premium, вы можете гарантировать, что двигатели будут работать исправно с минимальным временем простоя. Затраты на электроэнергию также будут снижены благодаря использованию частотно-регулируемых приводов.