Самаранокии сарфаи энергия ва таҳлили иқтисодии системаи идоракунии суръати тағйирёбанда дар насосҳои турбинии амудии бисёрзинагӣ
мавҳум
Ҳамчун як таҷҳизоти хеле самараноки интиқоли моеъ, ки дар лоиҳаҳои ҳифзи об, саноати нафту кимиё ва системаҳои обтаъминкунии шаҳр васеъ истифода мешавад, насосҳои турбинаи амудии бисёрзинагӣ 30% -50% истеъмоли умумии энергияи системаро ташкил медиҳанд. Усулҳои анъанавии идоракунии суръати доимӣ аз партовҳои энергия аз сабаби қобилияти динамикӣ мутобиқат кардан ба талаботҳои ҷараён зарар мебинанд. Бо камолоти технологияи назорати басомади тағйирёбанда (VFS), татбиқи он дар сарфаи энергия бароинасосхои турбинаи вертикали бисьёрзинапйба нуктаи марказии саноат табдил ёфтааст. Ин мақола арзиши аслии системаҳои VFS-ро аз принсипҳои техникӣ, эффектҳои амалии сарфаи энергия ва дурнамои иқтисодӣ меомӯзад.
I. Принсипхои техникй ва мутобиккунии системахои идоракунии суръати тагйирёбанда ба насосхои турбинии амудии бисёрзинаги.
1.1 Принсипҳои асосии назорати басомади тағйирёбанда
Системаҳои VFS басомади таъминоти барқи моторро (0.5–400 Гц) барои танзими суръати насос (N∝f) танзим мекунанд ва ба ин васила суръати ҷараёни (Q∝N³) ва сарро (H∝N²) назорат мекунанд. Контроллерҳои аслӣ (масалан, VFDs) алгоритмҳои PID-ро барои назорати дақиқи ҷараёни фишор тавассути танзими динамикии басомад истифода мебаранд.
1.2 Хусусиятҳои амалии насосҳои турбинии амудии бисёрзинагӣ ва мутобиқшавии онҳо ба VFS
Хусусиятҳои асосӣiдохил кардан:
• Диапазони камсамари баланд: Моил ба коҳиши самаранокӣ ҳангоми кор кардан аз нуқтаҳои тарроҳӣ
• Тағйирёбии ҷараёни калон: Талаб кардани танзими зуд-зуд суръат ё амалиёти оғоз-қатъ бо сабаби система тағирёбии фишор
• Маҳдудиятҳои сохтории чоҳи дароз: Тросткунии анъанавии клапан боиси талафи энергия ва ларзиш мегардад
VFS мустақиман суръатро барои қонеъ кардани талаботҳои ҷараён танзим мекунад, аз минтақаҳои камсамар канорагирӣ мекунад ва самаранокии системаро ба таври назаррас беҳтар мекунад.
II. Таҳлили самаранокии сарфаи энергияи системаҳои назорати суръати тағйирёбанда
2.1 Механизмҳои асосии баланд бардоштани самаранокии энергия
(Дар куҷо ΔPклапан талафоти фишори клапанро ифода мекунад)
2.2 Маълумот оид ба парвандаҳои амалӣ
• **Лоиҳаи таҷдиди нерӯгоҳи обтаъминкунӣ:**
· Таҷҳизот: 3 насоси амудии бисёрзинагии XBC300-450 (ҳар кадомаш 155 кВт)
· Пеш аз такмилдиҳӣ: Истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқ ≈ 4,200 кВт/соат, арзиши солона ≈$39,800
· Пас аз такмилдиҳӣ: Истеъмоли ҳаррӯза то 2,800 кВт/соат кам карда шуд, сарфаи солона ≈$24,163, мухлати бозпардохт < 2 сол
III. Арзёбии иқтисодӣ ва таҳлили даромади сармоягузорӣ
3.1 Муқоисаи хароҷот байни усулҳои назорат
3.2 Ҳисоб кардани давраи баргардонидани сармоягузорӣ
Мисол: Афзоиши арзиши таҷҳизот$27,458, сарфаи солона$24,163 → ROI ≈ 1.14 сол
3.3 Фоидаҳои иқтисодии пинҳонӣ
• Давомнокии умри таҷҳизот: 30%-50% давраи нигоҳдории дарозтар аз сабаби кам шудани фарсудашавии подшипник
• Коҳиши партови карбон: Партовҳои солонаи CO₂-и як насоси ягона то 45 тонна барои 50,000 кВт/соати сарфашуда кам карда шуд
• Ҳавасмандгардонии сиёсат: Мутобиқи сиёсати Чин Дастур оид ба ташхиси сарфаи энергия дар саноат, ҳуқуқ барои субсидияҳои технологияи сабз
IV. Омӯзиши мисол: Таҷдиди гурӯҳи насосҳои бисёрсатҳаи корхонаи нефтӣ
4.1 Заминаҳои лоиҳа
• Мушкилот: зуд-зуд ба кор андохтани насосҳои интиқоли нафт боиси хароҷоти солонаи нигоҳдорӣ гардид >$109,832 бо сабаби система тағирёбии фишор
• Ҳалли: Насби VFD 3×315 кВт бо сенсорҳои фишор ва платформаи мониторинги абр
4.2 Натиҷаҳои татбиқ
• Метрикҳои энергетикӣ: истеъмоли қувваи барқ барои як насос аз 210 кВт то 145 кВт кам карда шуд, самаранокии система 32% беҳтар шуд
• Хароҷоти амалиётӣ: Муддати нокомӣ 75% кам шуд, хароҷоти нигоҳдории солона то ба кам шуд$27,458.
• Манфиатҳои иқтисодӣ: Хароҷоти пурраи барқарорсозӣ дар давоми 2 сол барқарор карда мешавад, фоидаи софи ҷамъшуда >$164,749
V. Тамоюлҳо ва тавсияҳои оянда
1. Навсозии интеллектуалӣ: Интегратсияи алгоритмҳои IoT ва AI барои назорати пешгӯии энергия
2. Барномаҳои фишори баланд: Таҳияи VFD барои насосҳои бисёрсатҳаи 10 кВ+ мувофиқ
3. Идоракунии даврӣ: Таъсиси моделҳои дугоникҳои рақамӣ барои оптимизатсияи давраи ҳаёти каммасраф
хулоса
Системаҳои назорати суръати тағйирёбанда ба беҳбуди назарраси самаранокии энергия ва коҳиши хароҷоти амалиётӣ дар насосҳои турбинаи амудии бисёрзинагӣ тавассути мувофиқати дақиқи талабот ба ҷараёни сарлавҳа ноил мешаванд. Тадқиқоти мисолҳо давраҳои маъмулии баргардонидани 1-3 солро бо манфиатҳои назарраси иқтисодӣ ва экологӣ нишон медиҳанд. Бо пешрафти рақамисозии саноатӣ, технологияи VFS ҳамчун ҳалли асосӣ барои оптимизатсияи энергияи насос боқӣ мемонад.