Çoxpilləli Şaquli Turbinli Nasoslarda Dəyişən Tezliyə Nəzarət Sisteminin Enerjiyə qənaət Effektivliyi və İqtisadi Təhlili
mücərrəd
Suya qənaət layihələrində, neft-kimya sənayesində və şəhər su təchizatı sistemlərində geniş istifadə olunan yüksək səmərəli maye daşıma avadanlığı kimi çoxpilləli şaquli turbinli nasoslar sistemin ümumi enerji istehlakının 30%-50%-ni təşkil edir. Ənənəvi sabit sürət idarəetmə üsulları axın tələblərinə dinamik uyğunlaşa bilmədiyi üçün enerji israfından əziyyət çəkir. Dəyişən tezlik sürətinə nəzarət (VFS) texnologiyasının yetkinliyi ilə, enerjiyə qənaət üçün tətbiqiçoxpilləli şaquli turbinli nasoslarsənayesində diqqət mərkəzinə çevrilmişdir. Bu yazı texniki prinsiplər, praktiki enerjiyə qənaət effektləri və iqtisadi perspektivlərdən VFS sistemlərinin əsas dəyərini araşdırır.
I. Dəyişən Tezlik Sürətinə Nəzarət Sistemlərinin Çoxpilləli Şaquli Turbinli Nasoslara Texniki Prinsipləri və Uyğunluğu
1.1 Dəyişən Tezlik Sürətinə Nəzarətin Əsas Prinsipləri
VFS sistemləri nasosun sürətini (N∝f) tənzimləmək üçün mühərrikin enerji təchizatı tezliyini (0.5–400 Hz) tənzimləyir, bununla da axın sürətinə (Q∝N³) və başlığa (H∝N²) nəzarət edir. Əsas kontrollerlər (məsələn, VFD) dinamik tezlik tənzimlənməsi vasitəsilə dəqiq axın təzyiqinə nəzarət üçün PID alqoritmlərindən istifadə edir.
1.2 Çoxpilləli Şaquli Turbinli Nasosların İstismar Xüsusiyyətləri və Onların VFS-ə Uyğunluğu
Açar funksiyalarinclude:
• Dar yüksək effektivlik diapazonu: Dizayn nöqtələrindən uzaqda işləyərkən səmərəliliyin azalmasına meyllidir
• Böyük axın dalğalanmaları: Tez-tez sürət tənzimlənməsi və ya start-stop əməliyyatları tələb olunur sistem təzyiq dəyişiklikləri
• Uzun mil struktur məhdudiyyətləri: Ənənəvi klapan tənzimləmə enerji itkisi və vibrasiya problemlərinə səbəb olur
VFS aşağı effektiv zonalardan qaçaraq və sistemin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıraraq axın tələblərinə cavab vermək üçün sürəti birbaşa tənzimləyir.
II. Dəyişən Tezlik Sürətinə Nəzarət Sistemlərinin Enerjiyə qənaət Effektivliyinin Təhlili
2.1 Enerji Səmərəliliyinin Təkmilləşdirilməsinin Əsas Mexanizmləri
(Harada ΔPqapaq klapan tənzimləmə təzyiq itkisini təmsil edir)
2.2 Praktiki Tətbiq İşi Məlumatı
• **Su Təchizatı Zavodunun Təkmilləşdirilməsi Layihəsi:**
· Avadanlıq: 3 ədəd XBC300-450 çoxpilləli şaquli nasos (hər biri 155 kVt)
· Təkmilləşdirmədən əvvəl: Gündəlik elektrik istehlakı ≈ 4,200 kVt/saat, illik xərc ≈$39,800
· Təkmilləşdirmədən sonra: Gündəlik istehlak 2,800 kVt/saata endirilib, illik qənaət ≈$24,163, geri ödəmə müddəti < 2 il
III. İqtisadi Qiymətləndirmə və İnvestisiya Gəlirinin Təhlili
3.1 Nəzarət Metodları Arasında Xərclərin Müqayisəsi
3.2 İnvestisiyaların geri qaytarılma müddətinin hesablanması
Misal: Avadanlıq xərclərinin artması$27,458, illik qənaət$24,163 → ROI ≈ 1.14 il
3.3 Gizli İqtisadi Faydalar
• Uzadılmış avadanlığın istismar müddəti: podşipnik aşınmasının azalması səbəbindən 30%-50% daha uzun texniki xidmət dövrü
• Karbon emissiyasının azaldılması: Tək nasosun illik CO₂ emissiyaları qənaət edilmiş 45 kVt/saata görə ~50,000 ton azalıb
• Siyasət stimulları: Çinin tələblərinə uyğundur Sənaye Enerjisinin Qorunması Diaqnozu Təlimatları, yaşıl texnologiya subsidiyaları üçün uyğundur
IV. Case Study: Neft-Kimya Müəssisəsi Çoxmərhələli Nasos Qrupunun Təkmilləşdirilməsi
4.1 Layihənin Arxa Planı
• Problem: Xam neft ötürmə nasoslarının tez-tez işə salınması illik texniki xidmət xərclərinə səbəb oldu >$109,832 səbəbiylə sistem təzyiq dalğalanmaları
• Həlli: Təzyiq sensorları və bulud monitorinq platforması ilə 3×315 kVt VFD-lərin quraşdırılması
4.2 İcra Nəticələri
• Enerji göstəriciləri: Hər nasos üçün enerji istehlakı 210 kVt-dan 145 kVta endirilib, sistemin səmərəliliyi 32% yaxşılaşdırılıb.
• Əməliyyat xərcləri: Uğursuzluq zamanı 75% azaldı, illik texniki xidmət xərcləri azaldı$27,458.
• İqtisadi faydalar: 2 il ərzində tam bərpa dəyəri, məcmu xalis mənfəət >$164,749
V. Gələcək Trendlər və Tövsiyələr
1. Ağıllı Təkmilləşdirmələr: Proqnozlaşdırılan enerji nəzarəti üçün IoT və AI alqoritmlərinin inteqrasiyası
2. Yüksək Təzyiqli Tətbiqlər: 10 kV+ çoxpilləli nasoslar üçün uyğun VFD-lərin hazırlanması
3. Həyat dövrünün idarə edilməsi: Enerji səmərəli həyat dövrünün optimallaşdırılması üçün rəqəmsal əkiz modellərin yaradılması
Nəticə
Dəyişən tezlik sürətinə nəzarət sistemləri axın başlığı tələblərini dəqiq şəkildə uyğunlaşdırmaqla çoxpilləli şaquli turbinli nasoslarda enerji səmərəliliyinin əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmasına və əməliyyat xərclərinin azalmasına nail olur. Keys tədqiqatları əhəmiyyətli iqtisadi və ekoloji fayda ilə 1-3 il tipik geri ödəmə müddətlərini nümayiş etdirir. İnkişaf edən sənaye rəqəmsallaşması ilə VFS texnologiyası nasos enerjisinin optimallaşdırılması üçün əsas həll yolu olaraq qalacaq.