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节能驱动力
点击:8448来源: ceasia-china.com作者:Kenny Fu
时间:2019-12-13 08:36:44

Wil van Mol推荐了一种结构化的方法,可以成功降低工厂中能源大户(比如泵和压缩机)的能耗。工业应用中的专项能源管理能够提高能源的使用效率。这可以降低运营成本,从某种意义来说还在支持环境保护。在本例当中,讨论的关键问题是能源管理系统、智能开关与保护设备、节能程序与高能效电机和变速环境下的变频器之间的互动关系。这对于拥有大量泵体、风扇和压缩机的化工行业来说尤为重要。运营能源管理需要与质量管理采取同样的方法,持续提高能源的使用效率。能源管理的目的并不是在未来应对不时发生的所谓“能源浪费”,而是要求对能源进行连续的评估并进行优化。这通常需要能源相关资源的数据更加透明,控制更加有效,相应的降低能源的成本。成功的能源管理开始于对能源流动的虚拟化和解释。接下来,需要精确计算在整个工厂和系统之中节能的潜力到底有多大。不仅如此,识别出哪些位置是释放这种潜力的关键节点也很重要。能源数据、建档、深入加工并将其分配给不同的负载。它们还可以监控供电峰值以及能源使用量最低发生的周期。软件可以处理所有能源类型的使用数据,包括天然气、蒸汽和电能。除此之外,多功能测量设备或者通讯开关,以及像断路器这种保护设备和电机管理系统,可以持续测量馈线或者单独负载的用电量。通过提高透明度或者负载管理,可以将能源和运营成本降低20%。工厂的角度全方位的评估对于识别出工厂中所有的节能潜力非常重要。通过能源优化服务,自动化供应商提供了支持运营能源管理、评估运营中全部能源相关流程和形式的可能。这些能源包括整个工厂或者辅助设施所使用的热能、压缩空气、蒸汽等等。就拿驱动系统来说,西门子提供的“驱动系统能源相关优化(EOD)”服务包,就提出了一个三阶段优化的理念。首先是预测所有的节能潜力,这项服务是免费的,所有的公司都可以决定是否继续。接下来,实际的能源相关分析会从技术和经济两个方面识别出低效的电气驱动,最后是确定精确的能源成本节约方案。如果需要,在投资收益分析之后,还可以从技术和组织两个方面给出优化的方法。进行计算下一步就是计算,能源节约程序可以计算各种方法对于节能的影响以及它们的成本有效性。SinaSave是一种节能程序,可以根据工厂或者系统参数计算对于某种特定应用的节能情况。这些参数可以包括流程所需泵体的流速、泵介质的密度、泵型线以及工作日的数量。投资回报的时间可以根据该应用每月的节约量以及购买和安装一台新电机或者变频驱动的成本决定。通常,这个投资回收期仅仅需要几个月。一旦根据投资收益分析确定了一种合适的方法,下面讨论的就是技术和产品了,实际上它们还可以切实提高确定方法的节能潜力。变速之路电机运行模型是显著降低能耗的重要工具。拥有多种流体流动设备(比如泵体、风扇和压缩机)的化工行业具有很大的节能潜力,当然其他行业也不例外。原因在于,流体设备驱动还远远没有发挥驱动技术应用的节能潜力。对于这类驱动来说,能源需求并不是线性的,而是与电机速率的三次方相关。对于这样一台流体流动设备来说,如果抽水量按照传统方法进行机械控制,比如使用风门,电机会一直根据最大的流速运转。多余的能量就在使用的风门或者阀门处转化为热能,然后浪费掉。这种运行方式,就好像是汽车驾驶员没法踩油门只能踩刹车来控制速度。它所引起的高温的振动,对于驱动和生产过程都有负面的影响。装有变频器的变速驱动,从多个角度看都是性价比最高的方案。它们通常根据电机的速度进行调节,因为可以根据实际需求精确快速的降低供电功率。所以,能源的使用达到了最优。根据不同的工厂和系统的性质,变速驱动可以节约最多70%的能源。与此同时,软启动和软停车也减少了机械系统上的盈利,可以帮助延长整个驱动的生命周期。不仅是如此,这样做还可以消除管道系统中的扭矩激增和压力波现象。除了使用速度控制实现节能之外,还可以有更多的节能方法。比如,在一些运营环境下,如果不需要的话,电机可以自动关闭。如果技术控制器的系统偏差低于设定的限制值,上述操作可以自动完成。使用“增强节能功能”,在节能操作模式下,可以延长电机再次启动之前关闭的时间,节约更多的能量,比如避免泵体的不必要启动和紧急关闭。高能效电机另外一种在实际工作中非常有效的方法,是提高电机自身的效率。相比EFF1型电机,使用高能效减速电机和效率等级达到IE2的电机,都是非常合算的方法,尤其是如果每年电机都需要使用很长时间的情况。与传统电机相比,节能电机由于使用特别的机械设计和特殊材料,可以减少最多40%的浪费。因此,这些电机的投资回报周期通常也只需要几个月。不仅如此,由于减少了转自损失,可以在运行中保持低温,同时也延长电机的生命周期。因为标准效率(IE1)和高能效(IE2)的尺寸相同,机械设计不必进行修改,这样订货的时间不会延长,从而节约了客户的时间和成本。同样需要注意的是,新的IEC 60034-30效率标准中还加入了防爆电机。Loher这家公司已经开发了全新序列的高能效(IE2)等级隔爆型封装电机(Ex d保护类型)。

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