වියුක්ත

ජල සංරක්ෂණ ව්‍යාපෘති, ඛනිජ රසායනික කර්මාන්ත සහ නාගරික ජල සැපයුම් පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන ඉතා කාර්යක්ෂම තරල ප්‍රවාහන උපකරණයක් ලෙස, බහු අදියර සිරස් ටර්බයින පොම්ප මුළු පද්ධති බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් 30%-50% ක් වේ. සාම්ප්‍රදායික නියත-වේග පාලන ක්‍රම මගින් ප්‍රවාහ ඉල්ලුම ගතිකව ගැලපීමට ඇති නොහැකියාව හේතුවෙන් බලශක්ති අපද්‍රව්‍ය වලින් පීඩා විඳිති. විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග පාලන (VFS) තාක්‍ෂණයේ පරිණතභාවයත් සමඟ, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේදී එහි යෙදුමබහු අදියර සිරස් ටර්බයින් පොම්පකර්මාන්තයේ කේන්ද්‍රස්ථානයක් බවට පත්ව ඇත. මෙම පත්‍රිකාව තාක්ෂණික මූලධර්ම, ප්‍රායෝගික බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ බලපෑම් සහ ආර්ථික දෘෂ්ටිකෝණයන්ගෙන් VFS පද්ධතිවල මූලික වටිනාකම ගවේෂණය කරයි.

I. බහු-අදියර සිරස් ටර්බයින් පොම්ප සඳහා විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග පාලන පද්ධතිවල තාක්ෂණික මූලධර්ම සහ අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව

1.1 විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග පාලනයේ මූලික මූලධර්ම

VFS පද්ධති පොම්ප වේගය (N∝f) නියාමනය කිරීම සඳහා මෝටර් බල සැපයුම් සංඛ්‍යාතය (0.5–400 Hz) සකස් කරයි, එමඟින් ප්‍රවාහ අනුපාතය (Q∝N³) සහ හිස (H∝N²) පාලනය කරයි. ගතික සංඛ්‍යාත ගැලපීම හරහා නිරවද්‍ය ප්‍රවාහ-පීඩන පාලනය සඳහා මූලික පාලක (උදා: VFDs) PID ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරයි.

1.2 බහු අදියර සිරස් ටර්බයින් පොම්පවල ක්‍රියාකාරී ලක්ෂණ සහ VFS වලට අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව

මූලික ලක්ෂණiඇතුළත්:
• පටු ඉහළ කාර්යක්ෂමතා පරාසය: සැලසුම් ලක්ෂ්‍යයන්ගෙන් බැහැරව ක්‍රියාත්මක වන විට කාර්යක්ෂමතාව පහත වැටීමට ඉඩ ඇත.
• විශාල ප්‍රවාහ උච්චාවචනයන්: නිතර වේග ගැලපීම හෝ ආරම්භක-නැවතුම් මෙහෙයුම් අවශ්‍ය වන්නේ පද්ධති පීඩන වෙනස්කම්
• දිගු පතුවළ ව්‍යුහාත්මක සීමාවන්: සාම්ප්‍රදායික කපාට තෙරපුම බලශක්ති අලාභය සහ කම්පන ගැටළු ඇති කරයි.

VFS මඟින් ප්‍රවාහ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා වේගය සෘජුවම සකස් කරයි, අඩු කාර්යක්ෂමතා කලාප වළක්වා ගනිමින් පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.

II. විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග පාලන පද්ධතිවල බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ඵලදායීතා විශ්ලේෂණය

2.1 බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ප්‍රධාන යාන්ත්‍රණ

(කොහෙද ΔPකපාට කපාට තෙරපුම් පීඩන අලාභය නියෝජනය කරයි)

2.2 ප්‍රායෝගික යෙදුම් නඩු දත්ත

• **ජල සැපයුම් කම්හල් ප්‍රතිසංස්කරණ ව්‍යාපෘතිය:**

· උපකරණ: XBC3-300 බහු අදියර සිරස් පොම්ප 450ක් (එක් එක් kW 155 බැගින්)

· ප්‍රතිසංස්කරණයට පෙර: දෛනික විදුලි පරිභෝජනය ≈ 4,200 kWh, වාර්ෂික පිරිවැය ≈$39,800

· ප්‍රතිසංස්කරණයෙන් පසු: දෛනික පරිභෝජනය 2,800 kWh දක්වා අඩු විය, වාර්ෂික ඉතිරිකිරීම් ≈$24,163, ආපසු ගෙවීමේ කාලය < අවුරුදු 2 යි

III. ආර්ථික ඇගයීම සහ ආයෝජන ප්‍රතිලාභ විශ්ලේෂණය

3.1 පාලන ක්‍රම අතර පිරිවැය සංසන්දනය

3.2 ආයෝජන ආපසු ගෙවීමේ කාලය ගණනය කිරීම

උදාහරණය: උපකරණ පිරිවැය වැඩිවීම$27,458, වාර්ෂික ඉතිරිකිරීම්$24,163 → ROI ≈ අවුරුදු 1.14

3.3 සැඟවුණු ආර්ථික ප්‍රතිලාභ

• උපකරණවල ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම: බෙයාරින් ගෙවී යාම අඩු වීම නිසා නඩත්තු චක්‍රය 30%-50% කින් දිගු වේ.
• කාබන් විමෝචනය අඩු කිරීම: තනි පොම්පයක් මඟින් වාර්ෂික CO₂ විමෝචනය 45 kWh ට ටොන් ~50,000 කින් අඩු කර ඇත.
• ප්‍රතිපත්ති දිරිගැන්වීම්: චීනයේ ප්‍රතිපත්තිවලට අනුකූල වීම කාර්මික බලශක්ති සංරක්ෂණ රෝග විනිශ්චය මාර්ගෝපදේශ, හරිත තාක්ෂණික සහනාධාර සඳහා සුදුසුකම් ලබයි

 IV. සිද්ධි අධ්‍යයනය: ඛනිජ රසායනික ව්‍යවසාය බහු අදියර පොම්ප සමූහ ප්‍රතිසංස්කරණය

4.1 ව්‍යාපෘති පසුබිම

• ගැටලුව: බොරතෙල් හුවමාරු පොම්ප නිතර ආරම්භ කිරීම-නැවැත්වීම වාර්ෂික නඩත්තු වියදම් වලට හේතු විය >$109,832 නිසා පද්ධති පීඩන උච්චාවචනයන්
• විසඳුම: පීඩන සංවේදක සහ වලාකුළු නිරීක්ෂණ වේදිකාවක් සහිත 3×315 kW VFDs ස්ථාපනය කිරීම.

4.2 ක්‍රියාත්මක කිරීමේ ප්‍රතිඵල

• බලශක්ති මිනුම්: පොම්පයකට බල පරිභෝජනය 210 kW සිට 145 kW දක්වා අඩු කරන ලදී, පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව 32% කින් වැඩි දියුණු කරන ලදී.
• මෙහෙයුම් පිරිවැය: අසාර්ථක අක්‍රීය කාලය 75% කින් අඩු විය, වාර්ෂික නඩත්තු වියදම්$27,458.
• ආර්ථික ප්‍රතිලාභ: සම්පූර්ණ ප්‍රතිසංස්කරණ පිරිවැය වසර 2ක් ඇතුළත අයකර ගන්නා ලදී, සමුච්චිත ශුද්ධ ලාභය >$164,749

V. අනාගත ප්‍රවණතා සහ නිර්දේශ

1. බුද්ධිමත් වැඩිදියුණු කිරීම්: පුරෝකථන බලශක්ති පාලනය සඳහා IoT සහ AI ඇල්ගොරිතම ඒකාබද්ධ කිරීම.

2. අධි පීඩන යෙදුම්: 10 kV+ බහු අදියර පොම්ප සඳහා සුදුසු VFD සංවර්ධනය කිරීම.

3. ජීවන චක්‍ර කළමනාකරණය: බලශක්ති කාර්යක්ෂම ජීවන චක්‍ර ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා ඩිජිටල් ද්විත්ව ආකෘති ස්ථාපිත කිරීම.

නිගමනය
බහු-අදියර සිරස් ටර්බයින පොම්පවල, විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග පාලන පද්ධති, ප්‍රවාහ-ශීර්ෂ අවශ්‍යතා හරියටම ගැලපීම මගින් සැලකිය යුතු බලශක්ති කාර්යක්ෂමතා වැඩිදියුණු කිරීම් සහ මෙහෙයුම් පිරිවැය අඩු කිරීම් ලබා ගනී. සිද්ධි අධ්‍යයනයන් මගින් සැලකිය යුතු ආර්ථික හා පාරිසරික ප්‍රතිලාභ සහිත සාමාන්‍ය ආපසු ගෙවීමේ කාල පරිච්ඡේද අවුරුදු 1–3 ක් පෙන්නුම් කරයි. කාර්මික ඩිජිටල්කරණය ඉදිරියට යාමත් සමඟ, VFS තාක්ෂණය පොම්ප බලශක්ති ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා ප්‍රධාන ධාරාවේ විසඳුම ලෙස පවතිනු ඇත.