дерексіз

Суды үнемдеу жобаларында, мұнай-химия өнеркәсібінде және қалалық сумен жабдықтау жүйелерінде кеңінен қолданылатын жоғары тиімді сұйықтықты тасымалдау жабдығы ретінде көп сатылы тік турбиналық сорғылар жүйенің жалпы энергия тұтынуының 30%-50% құрайды. Тұрақты жылдамдықты басқарудың дәстүрлі әдістері ағынның талаптарын динамикалық түрде сәйкестендіруге қабілетсіздігінен энергия қалдықтарынан зардап шегеді. Айнымалы жиілікті жылдамдықты басқару (VFS) технологиясының жетілуіне байланысты оны энергияны үнемдеуде қолданукөп сатылы тік турбиналық сорғыларсаланың басты нүктесіне айналды. Бұл құжат техникалық принциптерден, практикалық қуат үнемдеу әсерінен және экономикалық перспективалардан VFS жүйелерінің негізгі құндылығын зерттейді.

I. Айнымалы жиілікті басқару жүйелерінің көп сатылы тік турбиналық сорғыларға техникалық принциптері және бейімделуі.

1.1 Айнымалы жиілікті жылдамдықты басқарудың негізгі принциптері

VFS жүйелері сорғы жылдамдығын (N∝f) реттеу үшін қозғалтқыштың қуат көзінің жиілігін (0.5–400 Гц) реттейді, осылайша ағын жылдамдығын (Q∝N³) және басын (H∝N²) басқарады. Негізгі контроллерлер (мысалы, VFD) динамикалық жиілікті реттеу арқылы ағындық қысымды дәл бақылау үшін PID алгоритмдерін пайдаланады.

1.2 Көп сатылы тік турбиналық сорғылардың жұмыс сипаттамалары және олардың VFS-ке бейімделуі

Басты ерекшеліктерiқамтиды:
• Тар жоғары тиімділік диапазоны: дизайн нүктелерінен алыс жұмыс істегенде тиімділіктің төмендеуіне бейім
• Ағынның үлкен ауытқулары: жылдамдықты жиі реттеуді немесе іске қосу-тоқтату операцияларын талап етеді жүйе қысымның ауытқулары
• Ұзын білікті құрылымдық шектеулер: дәстүрлі клапанның дроссельі энергияның жоғалуы мен діріл мәселелерін тудырады.

VFS төмен тиімді аймақтарды болдырмай, жүйенің тиімділігін айтарлықтай арттыра отырып, ағын талаптарын қанағаттандыру үшін жылдамдықты тікелей реттейді.

II. Айнымалы жиілікті жылдамдықты басқару жүйелерінің энергия үнемдеу тиімділігін талдау

2.1 Энергия тиімділігін арттырудың негізгі тетіктері

(Қайда ΔPклапан клапанның дроссельдік қысымының жоғалуын білдіреді)

2.2 Практикалық қолдану жағдайының деректері

• **Сумен жабдықтау зауытын жаңғырту жобасы:**

· Жабдық: 3 XBC300-450 көп сатылы тік сорғы (әрқайсысы 155 кВт)

· Күшейтуге дейін: Тәуліктік электр энергиясын тұтыну ≈ 4,200 кВт/сағ, жылдық құны ≈$39,800

· Күшейтілгеннен кейін: Күнделікті тұтыну 2,800 кВт/сағ дейін қысқарды, жылдық үнемдеу ≈$24,163, өтелу мерзімі < 2 жыл

III. Экономикалық бағалау және инвестицияның кірістілігін талдау

3.1 Бақылау әдістері арасындағы шығындарды салыстыру

3.2 Инвестицияларды өтеу мерзімін есептеу

Мысалы: Жабдық құнының өсуі$27,458, жылдық үнемдеу$24,163 → ROI ≈ 1.14 жыл

3.3 Жасырын экономикалық пайда

• Жабдықтың қызмет ету мерзімі ұзартылған: мойынтіректердің тозуының төмендеуіне байланысты 30%-50% ұзағырақ техникалық қызмет көрсету циклі
• Көміртегі шығарындыларын азайту: бір сорғы арқылы жылдық CO₂ шығарындылары үнемделген 45 50,000 кВтсағ үшін ~XNUMX тоннаға қысқарды
• Саяси ынталандырулар: Қытаймен сәйкес Өнеркәсіптік энергияны үнемдеу диагностикасының нұсқаулары, жасыл технология субсидияларына құқығы бар

 IV. Жағдайды зерттеу: Мұнай-химиялық кәсіпорынның көп сатылы сорғылар тобын қайта жаңғырту

4.1 Жоба туралы ақпарат

• Ақаулық: шикі мұнай тасымалдау сорғыларының жиі іске қосылуы жыл сайынғы техникалық қызмет көрсету шығындарына себеп болды >$109,832 байланысты жүйе қысымның ауытқуы
• Шешім: Қысым сенсорлары және бұлтты бақылау платформасы бар 3×315 кВт VFD орнату

4.2 Іске асыру нәтижелері

• Энергия көрсеткіштері: бір сорғыдағы қуатты тұтыну 210 кВт-тан 145 кВт-қа дейін төмендеді, жүйенің тиімділігі 32%-ға жақсарды
• Операциялық шығындар: істен шығу уақыты 75%-ға қысқарды, жылдық техникалық қызмет көрсету шығындары дейін қысқарды$27,458.
• Экономикалық пайда: 2 жыл ішінде толық қалпына келтіру құны, жиынтық таза пайда >$164,749

V. Болашақ трендтер мен ұсыныстар

1. Интеллектуалды жаңартулар: Болжалды энергияны басқаруға арналған IoT және AI алгоритмдерін біріктіру

2. Жоғары қысымды қолданбалар: 10 кВ+ көп сатылы сорғылар үшін жарамды VFD әзірлеу

3. Өмірлік циклді басқару: Энергияны үнемдейтін өмірлік циклді оңтайландыру үшін сандық егіз үлгілерді құру

қорытынды
Айнымалы жиілікті жылдамдықты басқару жүйелері ағынның талаптарын дәл сәйкестендіру арқылы көп сатылы тік турбиналық сорғыларда энергия тиімділігін айтарлықтай жақсартуға және пайдалану құнын төмендетуге қол жеткізеді. Жағдайлық зерттеулер айтарлықтай экономикалық және экологиялық пайдалары бар 1-3 жылға дейінгі типтік өтелу кезеңдерін көрсетеді. Өнеркәсіптік цифрландыру дамып келе жатқанда, VFS технологиясы сорғы энергиясын оңтайландырудың негізгі шешімі болып қала береді.