VFD ба насосны зөөлөн асаагуур: аль нь таны системд тохирох вэ?

Шахуургын хөдөлгүүрийн хяналтын системийг шинэчлэх эсвэл төлөвлөх нь ихэвчлэн хоёртын сонголтод хүргэдэг. Та хувьсах давтамжийн хөтчүүд (VFD) болон зөөлөн гарааны хооронд сонголт хийх ёстой. Буруу технологи сонгох нь хөрөнгө оруулалтын зардлыг шаардлагагүйгээр өсгөдөг. Үүний эсрэгээр, урт хугацааны эрчим хүчний хэмнэлтийг ширээн дээр үлдээдэг. Хоёр төхөөрөмж хоёулаа мотор асаах үед цахилгаан болон механик ачааллыг амжилттай бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч насос бүрэн эргэлтэнд хүрсний дараа тэдгээрийн үйл ажиллагааны чадавхи ихээхэн ялгаатай байдаг. Хэрэглээний тусгай шаардлагад тохирсон технологи танд хэрэгтэй. Энэхүү гарын авлага нь бодитой, инженерчлэлд чиглэсэн үнэлгээний тогтолцоог бий болгодог. Бид байгууламжийн менежерүүд болон системийн интеграторуудад насосны хяналтын стратегийг үнэн зөв тохируулахад туслах зорилготой. Та тоног төхөөрөмжийг процессын бодит шаардлага, үйл ажиллагааны хязгаарлалт, амьдралын мөчлөгийн төсөвт хэрхэн тохируулах талаар суралцах болно. Мөн бид моторын эхлэлийн физик динамик болон дагаж мөрдөх эрсдэлийг судалдаг.

Гол арга хэмжээ

• Үндсэн функцийн ялгаа: Зөөлөн асаагуурууд нь эхлэх/зогсоох циклийн үед гүйдлийн гүйдлийг бууруулах, усны алхаас урьдчилан сэргийлэхэд зориулагдсан байдаг бол VFD нь тасралтгүй хурд, урсгалын зохицуулалтыг хангадаг.

• Эрчим хүчний эдийн засаг: VFD нь насосны ойрын хуулиудаар дамжуулан хувьсах урсгалтай системд их хэмжээний ROI өгдөг боловч 100% хүчин чадалтай тасралтгүй ажилладаг системд тэг эрчим хүчний давуу талыг санал болгодог.

• Хэрэгжүүлэх нарийн төвөгтэй байдал: VFD нь гармоник гажуудал, моторын хөргөлт, холхивчийн хамгаалалтад онцгой анхаарал хандуулахыг шаарддаг бол зөөлөн асаагуур нь бага зай, илүү хялбар нэгтгэлийг санал болгодог.

• TCO хэтийн төлөв: Эзэмшлийн нийт өртөг (TCO) дээр үндэслэн эцсийн шийдвэр гаргана - урьдчилсан хөрөнгийн зардлыг амьдралын мөчлөгийн эрчим хүчний хэмнэлт, засвар үйлчилгээний зардалтай харьцуулах.

Суурь үзүүлэлтийг тодорхойлох нь: Хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрийн хөтөчийн үндэс ба насосны динамик

Аж үйлдвэрийн аливаа шахуургын системд шугамын дагуу эхлүүлэх нь бие махбодийн томоохон сорилт болдог. Индукцийн моторыг цахилгааны сүлжээнээс шууд эхлүүлэх нь асар их цахилгаан гүйдлийг татдаг. Энэ нь ихэвчлэн моторын бүрэн ачааллын гүйдлийн хүч (FLA) -аас зургаагаас найм дахин их татдаг. Энэхүү асар их урсгал нь орон нутгийн эрчим хүчний сүлжээг сулруулдаг. Энэ нь байгууламжийн гэрлийг бүдгэрүүлж, ойр орчмын мэдрэмтгий электрон төхөөрөмжийг унтраадаг. Цаашилбал, энэ нь маш их механик эргэлтийг агшин зуур үүсгэдэг.

Энэхүү гэнэтийн цохилт нь шахуургын импеллерүүдэд хүчтэй механик зүслэгийг шууд хийдэг. Энэ нь хоолойн холбох хэрэгслийг чангалж, моторын холболтыг цаг хугацааны явцад гэмтээдэг. Хатуу төлөвт мотор хянагч нь энэ гол асуудлыг үр дүнтэй шийддэг. Тэд эхлүүлэх үед хяналттай хурдатгалын профайлыг өгдөг. Үндсэн ойлголт Хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрийн хөтөчийн үндэс суурь нь энд чухал хэвээр байна. Энэхүү мэдлэг нь таны системийг зөв үнэлэхэд тусална. Таны шахуурга нь асаах, зогсоох үед түр зуурын хяналт шаарддаг эсэхийг тодорхойлох ёстой. Эсвэл танд ажлын бүх цагаар тасралтгүй динамик хяналт хэрэгтэй байж магадгүй.

Механик хамгаалалтын зөөлөн асаагуурыг үнэлэх

Зөөлөн асаагчид тиристор буюу цахиурын удирдлагатай шулуутгагч (SCR) гэж нэрлэгддэг хатуу төлөвт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ирж буй хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг динамикаар удирддаг. Тэд AC долгионы хэлбэрийг үр дүнтэй цавчих. Энэ үйлдэл нь эхлээд моторын терминалуудад хүргэх хүчдэлийг хязгаарладаг. Хөдөлгүүрийг хурдасгах үед хянагч нь хүчдэлийг аажмаар нэмэгдүүлдэг. Энэхүү жигд налуу нь гэнэтийн механик цохилтоос сэргийлдэг. Моторын эргэлт тогтмол нэмэгддэг.

Хөдөлгүүр синхрон ажиллах хурддаа хүрмэгц тойрч гарах контактор автоматаар холбогддог. Контатор нь цахилгаан хэлхээг SCR-уудаар холбодог. Дараа нь мотор нь нийтийн сүлжээний эрчим хүчээр шууд ажилладаг. SCR нь идэвхтэй хэлхээнээс бүрмөсөн гардаг. Энэхүү загвар нь бараг төгс үйл ажиллагааны үр ашгийг бий болгодог.

Байгууламжийн инженерүүд тодорхой, урьдчилан таамаглах боломжтой хувилбаруудад зөөлөн асаагуурыг ашигладаг. Үндсэн програмуудад дараахь зүйлс орно.

• 100% хамгийн их урсгалыг тасралтгүй шаарддаг системүүд.

• Уул уурхай эсвэл барилгын ажилд усгүйжүүлэх үндсэн хэрэглээ.

• Тогтмол шингэний эзэлхүүнийг шахдаг холын зайн дамжуулах насос.

• Усны алхыг арилгахыг эрэмбэлэх програмууд.

• Хоолойн хөндийгөөс урьдчилан сэргийлэх энгийн системүүд.

Технологи бүр өөрийн гэсэн буулттай байдаг. Эргэлзээтэй инженерчлэлийн үүднээс дараах давуу болон сул талуудыг авч үзье.

• Давуу тал: Зөөлөн гарааны хэрэгсэл нь урьдчилсан хөрөнгийн зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулахыг шаарддаг. Тэд тойрч гарах үед 99% -ийн үйл ажиллагааны үр ашгийг хүртдэг. Тэдгээр нь маш авсаархан хавтангийн ул мөрийг агуулдаг. Тэд тасралтгүй ажиллах явцад хамгийн бага дотоод дулааныг үүсгэдэг.

• Сул талууд: Тэд моторыг тогтмол хурдтайгаар тасралтгүй ажиллуулахад хүргэдэг. Операторууд шингэний урсгалыг хянахын тулд механик тохируулагч хавхлагуудад бүрэн тулгуурладаг. Шахуургыг саармагжуулах нь асар их хэмжээний цахилгаан энерги зарцуулдаг. Хавхлагууд нь гаралтыг зохиомлоор хязгаарладаг бол мотор бүрэн хүчээр ажилладаг.

Насосны хэрэглээний VFD-ийг үнэлэх: үйл явцын хяналт ба үр ашиг

Хувьсах давтамжийн хөтчүүд зөөлөн асаагуураас ялгаатай ажилладаг. VFD нь эхлээд шулуутгагч гүүр ашиглан ирж буй хувьсах гүйдлийн хүчийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргадаг. Дараа нь конденсаторууд энэ DC автобусны хүчдэлийг жигд болгоно. Дараа нь инвертер хэсэг нь тусгаарлагдсан хаалганы биполяр транзисторыг (IGBT) ашигладаг. Эдгээр транзисторууд нь импульсийн өргөн модуляцийг (PWM) ашиглан хурдан галладаг. Энэ нь загварчилсан хувьсах гүйдлийн гаралтын долгионы хэлбэрийг үүсгэдэг. Энэ нь хөтөч нь давтамж болон хүчдэлийг нэгэн зэрэг өөрчлөх боломжийг олгодог.

Байршуулж байна Насосны хэрэглээний VFD нь насосны ойрын тухай хуулиас бүрэн хамаардаг. Эдгээр хуулиуд нь шингэний динамикийг нарийн тодорхойлдог. Урсгал нь хөдөлгүүрийн хурдтай шууд холбоотой. Толгойн даралт нь хөдөлгүүрийн хурдны квадратаас хамаарна. Хамгийн чухал нь эрчим хүчний хэрэглээ нь моторын хурдны кубтай холбоотой байдаг. Насосны хурдыг ердөө 20%-иар бууруулснаар эрчим хүчний хэрэглээ бараг 50%-иар буурна. Энэхүү экспоненциал харилцаа нь үйл ажиллагааны асар их хэмнэлтийг бий болгодог.

Орчин үеийн хөтчүүд нь дэвшилтэт дотоод боломжуудыг санал болгодог. нэгтгэж байна Тогтмол даралтын насосны PID удирдлага нь хөтөч доторх шууд системийн бүтцийг хялбаршуулдаг. Хөтөч нь доод даралт хувиргагчаас аналог дохиог шууд уншдаг. Энэ нь системийн эрэлт хэрэгцээнд нийцүүлэн насосны хурдыг автоматаар тохируулдаг. Та гадны программчлагдах логик хянагчуудыг (PLC) бүрмөсөн устгана. Та мөн үрэлгэн тохируулагч хавхлагууд болон механик тойрч гарах гогцоог арилгана.

Бид VFD-ийг сул талуудын эсрэг бодитойгоор үнэлэх ёстой.

• Давуу тал: Тэд хувьсах ачаалалд хамгийн их эрчим хүчийг оновчтой болгодог. Тэд процессын гайхалтай нарийн хяналтыг өгдөг. Тэд тасралтгүй ажиллах явцад лац, холхивчийн механик элэгдлийг бууруулдаг.

• Сул талууд: Тэд илүү өндөр өртөгтэй байдаг. Тэд ихэвчлэн ижил төстэй зөөлөн гараанаас 2-3 дахин их үнэтэй байдаг. Тэд цахилгаан гармоник үүсгэдэг. Үүссэн дулааныг аюулгүйгээр гадагшлуулахын тулд тэд илүү том хашлага шаарддаг.

Шийдвэрийн хүрээ: Онцлогоос үр дүнд хүрэх матриц

Системийн эрэлтийн профайл нь тоног төхөөрөмжийн зөв сонголтыг шууд зааж өгдөг. Өдөр тутмын урсгалын хэрэгцээгээ сайтар ажигла. Хувьсах эрэлтийн систем нь динамик тохируулга шаарддаг. Хэрэв таны урсгал эсвэл даралтын шаардлага өдрийн турш хэлбэлзэж байвал танд VFD хэрэгтэй. Тогтмол эрэлтийн системүүд өөр өөрөөр ажилладаг. Хэрэв таны насос хадгалах савыг хамгийн их хүчин чадлаар дүүргэдэг бол зөөлөн асаагуурыг сонго. Тасралтгүй бүрэн хурдтай ажиллах нь VFD-ийн эрчим хүч хэмнэх чадварыг саармагжуулдаг.

Та мөн орон нутгийн сүлжээ болон эрчим хүчний чанарын хязгаарлалтыг үнэлэх ёстой. Зарим хэрэгслүүд нь хөдөлгүүрийн эхлэх гүйдэлд хатуу хязгаарлалт тавьдаг. Зөөлөн асаагуурууд нь энэхүү анхны гүйдлийн өсөлтийг хязгаарлахад маш сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч, дэвшилтэт VFD нь зөв програмчлагдсан бол хүнд моторыг ойролцоогоор 1x FLA-аар эхлүүлж чадна.

Санхүүгийн тооцоолол нь таны эцсийн инженерийн тодорхойлолтод чиглэгдэх ёстой. Зөвхөн техник хангамжийн үнийн шошгыг үнэлэх нийтлэг урхинаас зайлсхий. Үүний оронд урьдчилж хөрөнгө оруулалтын зардлаа жилийн эрчим хүчний хэмнэлттэй харьцуулж үзээрэй. Энэ дүн шинжилгээг өөрийн үйл ажиллагааны үүргийн мөчлөг дээр үндэслэнэ. Ихэнх хувьсах урсгалтай системүүд алдагдал хүлээхгүй тодорхой цагийн хуваарийг хурдан тогтоодог. Та ихэвчлэн 12-24 сарын дотор анхны VFD хураамжийг нөхдөг.

Хүснэгт 1: Шахуургын удирдлагын технологийн харьцуулалт

Хэрэгжүүлэлтийн эрсдэл ба дагаж мөрдөхөд анхаарах зүйлс

Хатуу төлөвт мотор хянагч суурилуулах нь тодорхой инженерийн эрсдэлийг бий болгодог. Та самбарын дизайныг дуусгахаасаа өмнө эдгээр эрсдлийг үнэлэх ёстой.

VFD нэвтрүүлэх нь эрсдлийг бууруулах нарийн стратегийг шаарддаг:

1. Гармоник: Шугаман бус ачаалал нь гажуудсан гүйдлийн долгионы хэлбэрийг татдаг. Энэ нь танай байгууламжийн сүлжээнд цахилгаан гармоник үүсгэдэг. Та IEEE 519 стандартын нийцлийг хатуу үнэлэх ёстой. Суурилуулалт нь оролтын шугамын реактор эсвэл идэвхтэй гармоник шүүлтүүрийг шаардаж болно.

2. Хөдөлгүүрийн стресс: PWM-ийг хурдан солих нь dV/dt хүчдэлийн огцом өсөлтийг үүсгэдэг. Эдгээр хурдацтай өсөлт нь моторын терминал дээр тусдаг. Тэд моторын ороомгийн стандарт тусгаарлагчийг амархан цоолдог. Та инвертерийн үүргийн моторыг зааж өгөх ёстой. Цаашилбал, өндөр давтамжийн шилжүүлэлт нь босоо амны хүчдэлийг өдөөдөг. Эдгээр хүчдэл нь холхивчоор дамждаг. Холхивчийг эвдэхээс сэргийлэхийн тулд газардуулгын цагираг суурилуулах ёстой.

3. Хөргөх: VFD нь төгс үр ашигтай биш юм. Тэд нэрлэсэн хүчин чадлынхаа ойролцоогоор 3% -ийг дулаан болгон хаалтанд хаядаг. Panel HVAC дизайн чухал болж байна. Хөдөлгүүрийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд та дулааны ачааллыг зөв тооцоолох хэрэгтэй.

Зөөлөн асаагуурыг ашиглах эрсдэл нь дулааны хязгаарлалтаас хамаардаг. Ажил үүргийн мөчлөгийн хязгаарлалт нь томоохон хязгаарлалт болдог. SCR нь эхлүүлэх үед их хэмжээний гүйдлийг зохицуулдаг. Тэд хурдан халдаг. Зөөлөн асаагуур нь богино цонхны дотор байнга асах, зогсоох шаардлагатай програмуудад тохиромжгүй. Үйлдвэрлэгчийн нэг цагт эхлэх үзүүлэлтээс хэтэрсэн нь дулааны хэт ачааллыг үүсгэдэг. SCR нь сүйрлийн үр дүнд бүтэлгүйтэх болно.

Борлуулагчийн үнийн саналыг авахын өмнө товч жагсаалтын логикийг ашиглана уу. Тоног төхөөрөмжийг сохроор бүү худалдаж ав. Эхлээд шаардлагатай үйл ажиллагааны мэдээллээ баримтжуулна уу. Бүх холбогдох насосны муруйг цуглуул. Өөрийн өдөр тутмын болон долоо хоног тутмын урсгалын профайлыг зур. Моторын нэрийн хавтангийн техникийн үзүүлэлтүүдийг яг таг тэмдэглэ. Хэмжээг оновчтой болгохын тулд энэхүү цогц өгөгдлийн багцыг цахилгаан интеграторт өгөөрэй.

Дүгнэлт

Аль ч технологи нь бүх нийтийн дээд зэргийн шийдэл болж чаддаггүй. Тогтвортой шахуургын механик хамгаалалтын хувьд зөөлөн асаагуур нь прагматик, хэмнэлттэй сонголт хэвээр байна. Эдгээр нь хөрөнгийн зарцуулалтыг багасгахын зэрэгцээ усны алхаас үр дүнтэй сэргийлдэг. Үүний эсрэгээр, VFD нь хувьсах эрэлттэй системүүдийн стратегийн сонголт юм. Тэд эрчим хүчний асар их оновчлолыг нээж, PID нарийн зохицуулалтыг идэвхжүүлдэг.

Тоног төхөөрөмж худалдаж авахаасаа өмнө одоогийн системийнхээ урсгалын профайлыг сайтар шалгаж үзээрэй. Ажил үүргийн хуваариа нарийн тодорхойлохын тулд механик инженерийн түнштэйгээ зөвлөлд. Цахилгааны техникийн үзүүлэлтүүдийг бичихээсээ өмнө үйл ажиллагааны мэдээллээ эцэслээрэй.

Түгээмэл асуултууд

А: VFD нь зөөлөн асаагуурыг бүрэн сольж чадах уу?

Х: Тийм ээ. VFD нь хүчдэл, давтамжийг жигд нэмэгдүүлэх замаар зөөлөн асаах чадварыг өгдөг. Гэсэн хэдий ч, VFD-ийг зөвхөн эхлэлийн үйл ажиллагаанд нь зориулж хэт их зааж өгөх нь хөрөнгийн буруу хуваарилалтыг илэрхийлдэг. Тасралтгүй ажиллах явцад хувьсах хурд шаардлагатай бол зөвхөн VFD-г ашиглаарай.

А: VFD нь насосны хэрэглээнд үргэлж эрчим хүч хэмнэх үү?

Х: Үгүй. Хэрэв таны насос 100% хурдтайгаар тасралтгүй ажиллаж байвал VFD нь эрчим хүчний давуу талыг өгдөггүй. Энэ нь дотоод шилжүүлэлт болон дулааны алдагдлаас болж тойрч гарсан зөөлөн асаагуураас 2-3% илүү эрчим хүч зарцуулна.

А: VFD эсвэл Soft Starter ашиглахын тулд надад тусгай мотор хэрэгтэй юу?

Х: Зөөлөн асаагуур нь стандарт асинхрон мотортой төгс ажилладаг. VFD нь ерөнхийдөө тусгай 'inverter-duty' мотор шаарддаг. Эдгээр моторууд нь хүчдэлийн огцом өсөлтийг тэсвэрлэхийн тулд сайжруулсан ороомгийн тусгаарлагчтай. Тэд мөн босоо амны хүчдэлээс үүдэлтэй холхивчийн дутуу эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд газардуулгын цагиргийг шаарддаг.