Р/Рп Сравнение методов регулирования

^^^НН^^ЩБайпассное регулирование Щ
[Дросселирование Д
ЩИ/Я*
ШШШ	BE	881
1	.........:.	В Частотное регулирование Ц

0 0,25 0,5 0,75 Q/Qn

Рис. 25. Сравнение методов регулирования

Применение частотно-регулируемого привода в системах вентиляции и кондиционирования воздуха

Обычно вентиляторы имеют такие параметры, которые обеспе­чивают максимальный расход воздуха, требуемый системой. Одна­ко условия функционирования часто требуют снижение расхода. Это может достигаться за счет дросселирования при постоянной частоте вращения вала вентилятора, а так же за счет изменения скорости вращения вала вентилятора при использовании частотно-регулируемого привода. Производительность можно менять в зави­симости от сезонных, климатических условий, баланса тепло и вла-говыделений, выделений вредных газов и паров. Зависимость по­требляемой мощности вентилятора от скорости вращения вала вен­

тилятора такая же как и у центробежного насоса Р = / (Q ) , т.е. снижение скорости вращения вала вентилятора приводит к умень­шению потребляемой мощности в 8 раз. Экономия электроэнергии при применении частотно-регулируемого привода может составить до 60 %.

Применение частотно-регулируемого привода в компрессорных установках

Работа поршневого компрессора существенно отличается от ра­боты механизмов с вентиляторной характеристикой, так как момент сопротивления на его валу можно считать постоянным.

Однако, производительность компрессора Q м³/мин зависит от числа оборотов его вала. При регулировании производительности компрессора изменением числа оборотов его вала изменяется и мощность, потребляемая из сети электродвигателем, приводящим компрессор в движение. На промышленных предприятиях доста­точно часто требуется регулировать производительность компрес­сорных установок. Одним из наиболее энергоэффективных спосо­бов регулирования производительности является частотное регули­рование скорости вращения электродвигателя компрессора.

Способы регулирования производительности компрессора

■— Пуск и остановка

Механическое регулирование

Регулирование производительности компрессора

Поршневой компрессор

Винтовой компрессор

Спиральный компрессор

I— Один компрессор

Изменение частоты вращения

Отжим клапанов

Внутренний перепуск

Внутренний перепуск

Многоскоростной двигатель

1-4 Тандем компрессор

Параллельная работа компрессоров

Внутренний перепуск

Регулирующий поршень

Отжим спиралей

Изменение мертвого объема

Передача с регулируемым передаточным отношением

Параллельная работа холодильных контуров

Регулирующий золотник

Сокращение хода поршня

Блокировка всасывания

Рис. 26

1—| Частотный инвертор

Из-за неравномерности потребления сжатого воздуха при работе компрессора иногда приходится открывать спускной клапан в ре­сивере компрессора. Применение частотно-регулируемого привода позволяет экономить электроэнергию, поддерживая оптимальное давление при оптимальном расходе сжатого воздуха в системах пневматики. При применении частотно-регулируемого привода для управления винтовыми компрессорами можно получить экономию электроэнергии, сравнимую с экономией при управлении центро­бежными насосами (до 60 %), т.к. характеристика винтового ком­прессора близка к характеристике центробежного насоса.

Повышение степени загрузки электрических двигателей Как известно, снижение нагрузки электродвигателя вызывает снижение его кпд и коэффициента мощности coscp. Учитывая высо­кую долю энергопотребления электрическими двигателями в энер­гобалансе предприятия при недостаточной их загрузке, средне­взвешенный коэффициент мощности cosp предприятия будет сни­жаться. Это вызовет большое потребление реактивной мощности предприятием и, как следствие, возрастание потерь при передаче реактивной мощности. Для снижения этого эффекта на предпри­ятии потребуется установка компенсирующих устройств. Это так называемая компенсация реактивной мощности.

Замена электрических двигателей на современные электродви­гатели с более высоким кпд

Для современных энергоэффективных электродвигателей перво­начальная покупная стоимость составляет всего около 2 % и вся потребленная электроэнергия завесь срок службы около 97 % от стоимости всех эксплуатационных затрат (рис. 27). Повышение энергоэффективности электродвигателей достигается следующими конструктивными особенностями:

- применением высококачественного медного провода;

• исполнением пластин магнитопроводов из высококачественной горячекатаной электротехнической стали с оксидным покрытием;

• установкой высококачественных подшипников и точной дина­мической балансировкой ротора, что позволяет снизить магнитный зазор между статором и ротором.

• Кроме этого для сокращения потребляемой мощности при рабо­те электродвигателя рекомендуется применение специальных сма­зок, закладываемых в подшипники и эпиламов для обработки под­шипников двигателя. Энергозатраты при этом снижаются на не­сколько процентов [40].

• Рассмотрим на примере комбикормового завода две технологи­ческие схемы, которые при одинаковой производительности осна­щены различным количеством электрических двигателей. Первая схема - с горизонтальным расположением технологического обо­рудования (рис. 28).

• Рис. 27

  

  Рис. 28. Технологическая схема предприятия при горизонтальном размещении технологического оборудования.

  В этой схеме массоперенос осуществляется от точки А - исход­ный пункт накопления сырьевых компонентов, до точки В - от­грузка конечной продукции. Наклонные прямоугольники - это транспортное оборудование: шнеки, транспортеры, и т.д., которые осуществляют массоперенос от одной технологической машины до другой (на схеме технологический машины изображены вертикаль­ными прямоугольниками). Видно, что при всей своей простоте здесь требуется большое количество электродвигателей для массо-переноса и сам завод занимает большую территорию.

  Вторая схема - с вертикальным расположением технологическо­го оборудования (рис. 29). Здесь сырье однократно поднимается норией на верхнюю технологическую машину, откуда оно самоте­ком под действием силы гравитации последовательно проходит от одной машины к другой. Здесь при одинаковой производительно­сти существенно экономятся производственные площади завода и используется гораздо меньшее количество электродвигателей, чем в первой схеме. При этом удельный расход энергии для горизон­тальной схемы завода будет выше, чем для вертикальной, т.е.:

  Угор. > Уверт. - удельный расход.

  

• Применение синхронных двигателей вместо асинхронных Наиболее экономичными и перспективными для применения в ряде рабочих машин являются синхронные электродвигатели, при правильной эксплуатации которых можно получить значительную экономию электроэнергии.

• Основные преимущества их использования заключаются в:

• возможности работы без потребления реактивной мощности, т.е. с cosp = 1;

• возможность компенсации потребления реактивной мощности в режиме перевозбуждения;

• строго синхронная скорость вращения, что повышает произво­дительность рабочей машины;

• более высокий к.п.д.

• Оптимизация технологической схемы с целью сокращения дли­ны массопереноса при использовании меньшего количества двига­телей и их меньшей установленной мощности при тех же качест­венных и количественных выходных технологических параметрах.

• 2. Силовые нестационарные процессы

  lid

  ДР ДОЗ

  

• Светлые нефтепродукты составляют порядка 60 % в общем объ­еме потребления ТЭР по Минтрансу, что характеризует специфику работы транспортной отрасли. Организациями Минтранса ежегод­но расходуется 14 % от общего объема потребления светлых неф­тепродуктов в Республике. Доля затрат на топливо в себестоимости перевозок составляет 35-40 %. В связи с этим снижение затрат на топливо способствует повышению рентабельности перевозок. В сельхозпроизводстве силовые нестационарные процессы представ­лены достаточно широко. В растениеводстве - во всех процессах посева, обработки, уборки возделывания сельхозкультур, а в жи­вотноводстве - для мобильных процессов кормоприготовления, кормораздачи, уборки навоза и т.д.

• Для силовых нестационарных процессов в растениеводстве ос­новными методами энергосбережения являются:

• - применение широкозахватных машин и механизмов;

• - использование энергоэффективной сельскохозяйственной тех­ники: тракторов, комбайнов и т.д.;

• использование энергоэффективного навесного оборудования: плугов, культиваторов, и т.д.;

• использование различных биодобавок, биодизельного топлива, снижающего процент использование основного моторного топлива;

• использование эффективных масел, присадок для двигателей, а также методов обработки трущихся поверхностей, снижающих рас­ход топлива.