יישום מנוע מגנט קבוע במהירות נמוכה על מאוורר מגדל קירור לייצור חשמל מחום פסולת.

קו ייצור של חברת מלט בנפח 2500 טון/יום התומך במערכת לייצור חשמל מחום פסולת בהספק של 4.5 מגה-וואט, כאשר המעבה מזריק מי קירור דרך מגדל הקירור המותקן על מאוורר מגדל הקירור. לאחר זמן פעולה ממושך, החלק הפנימי של מנוע הקירור וחלק ההנעה של מגדל הקירור יגרמו למאוורר מגדל הקירור לרטוט יותר, מה שיפגע בפעולתו הבטוחה של המאוורר, וייתכן שיש סכנה בטיחותית גדולה. באמצעות טרנספורמציה של מנוע מגנט, ביטול המפחית וחיבור הציר הארוך, כדי למנוע רעידות, מבטיחים פעולה בטוחה ויציבה של המערכת. בינתיים, אפקט החיסכון באנרגיה ניכר לאחר השימוש במנוע מגנט קבוע.

רֶקַע

המנוע של מאוורר מגדל הקירור לייצור חום פסולת משתמש במנוע אסינכרוני מסדרת Y, שהוא הציוד שיש לבטל בציוד אלקטרומכני לאחור בעל צריכת אנרגיה גבוהה ברמה הלאומית. המהדק והנעת המנוע מחוברים באמצעות ציר ארוך באורך של כמעט 3 מטרים, ולאחר זמן פעולה ארוך, בלאי של המהדק וציר ההינע גורם לרעידות גדולות, מה שכבר משפיע על הפעולה הבטוחה של הציוד, ויש צורך לעדכן אותו, אך העלות הכוללת של כל מערכת ההחלפה גבוהה יותר מעלות מנועי PM, לכן מוצע לשנות את מנוע ה-PM כדי למנוע רעידות. עם זאת, עלות ההחלפה הכוללת של כל מערכת גבוהה, בהשוואה למנועי מגנט קבוע, הפרש העלויות אינו משמעותי, ולכן מוצע להחליף את מנוע המאוורר במנוע הנעה ישירה בעל יעילות גבוהה בעל מגנט קבוע במהירות נמוכה, שיש לו השפעה ברורה של חיסכון באנרגיה בתחום התעשייתי.

דרישות שיפוץ וניתוח טכני

מערכת הנעת המאוורר המקורית היא מנוע אסינכרוני + ציר הנעה + מפחית, אשר סובלת מהפגמים הטכניים הבאים: ① תהליך ההנעה מסובך, עם אובדן תהליך גבוה ויעילות נמוכה;

② ישנן 3 נקודות כשל של רכיבים, מה שמגדיל את עומס העבודה של תחזוקה ושיפוץ;

③ עלות החלקים והסיכה של מפחיתים ייעודיים גבוהה;

④אין בקרת מהירות המרת תדר, לא ניתן להתאים את המהירות, וכתוצאה מכך בזבוז של אנרגיה חשמלית.

לשיטת הנעה ישירה במהירות נמוכה בעלת מגנט קבוע יעילות גבוהה יש את היתרונות הבאים:

① יעילות גבוהה וחיסכון באנרגיה;

② יכול לעמוד ישירות בדרישות מהירות העומס והמומנט;

③אין מפחית וציר הנעה, כך ששיעור הכשל המכני מצטמצם והאמינות משתפרת;

④ מאמץ בקרת ממיר תדרים, טווח מהירות 0~200 סל"ד. לכן, מבנה ציוד ההנעה שונה למנוע הנעה ישירה בעל יעילות גבוהה ומגנט קבוע במהירות נמוכה, שיכול למלא את המאפיינים של מהירות סיבוב נמוכה ומומנט גבוה, להפחית את נקודת הכשל של הציוד, ועלויות התחזוקה וקושי התיקון מופחתים במידה ניכרת, והאובדן מצטמצם. באמצעות שינוי מנוע הנעה ישירה בעל יעילות גבוהה ומגנט קבוע במהירות נמוכה, חוסך כ-25% מהאנרגיה החשמלית ומשיג את המטרה של הפחתת עלויות ויעילות.

תוכנית שיפוץ

בהתאם לתנאי האתר ודרישות האתר, אנו מתכננים מנוע הנעה ישירה בעל יעילות גבוהה בעל מגנט קבוע במהירות נמוכה, מתקינים את המנוע והמאוורר באתר, ומוסיפים ארון בקרה של ממיר תדרים בחדר החשמל, כך שהבקרה המרכזית תוכל לשלוט באופן אוטומטי על ההפעלה-עצירה ולהתאים את מהירות הסיבוב. מכשירי מדידת סליל המנוע, טמפרטורת המיסב והרטט מוחלפים באתר וניתן לנטר אותם על ידי חדר הבקרה המרכזי. הפרמטרים של מערכות ההנעה הישנות והחדשות מוצגים בטבלה 1, ותמונות של האתר לפני ואחרי השינוי מוצגות באיור 1.

איור 1

מבנה מקורי של ציר ארוך ותיבת הילוכים מנוע מגנט קבוע מאוורר מצומד ישיר

אֵפֶקְט

לאחר שינוי מערכת מאווררי הקירור של מגדל המחזור של ייצור חשמל מחום פסולת למנוע הנעה ישירה עם מגנט קבוע, החיסכון באנרגיה חשמלית מגיע לכ-25%. כאשר מהירות המאוורר היא 173 סל"ד, זרם המנוע הוא 42 אמפר, בהשוואה לזרם המנוע של 58 אמפר לפני השינוי, ההספק של כל מנוע מצטמצם ב-8 קילוואט ליום, ושני הסטים חוסכים 16 קילוואט, וזמן הריצה מחושב כ-270 ימים בשנה, ועלות החיסכון השנתית היא 16 קילוואט×24 שעות×270 ימים×0.5 יואן/קילוואט-שעה=51.8 מיליון יואן. 0.5 יואן/קילוואט-שעה = 51,800 יואן. ההשקעה הכוללת בפרויקט היא 250,000 יואן סיני, עקב הפחתת עלות הרכישה של מפחית, מנוע וציר הינע בסך 120,000 יואן סיני, תוך הפחתת אובדן זמן השבתה של הציוד, מחזור ההתאוששות הוא (25-12) ÷ 5.18 = 2.51 (שנים). הציוד הישן והלא יעיל שצורך אנרגיה בוטל, והציוד פועל בצורה בטוחה וחלקה, עם יתרונות ברורים להשקעה והשפעות תפעול בטוח.

מבוא של מינגטנג

חברת Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd (https://www.mingtengmotor.com/) היא מפעל היי-טק המשלב מחקר ופיתוח, ייצור, מכירות ושירות של מנועים בעלי מגנט קבוע.

החברה מנהלת את "הברית הלאומית לשיפור יעילות אנרגטית אלקטרומכנית" ואת סגנית הנשיא של "הברית הלאומית לחיסכון באנרגיה במנועים ומערכות", והיא אחראית על ניסוח התקנים GB30253-2013 "ערך גבול יעילות אנרגטית ודרגת יעילות אנרגטית של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע", JB/T 13297-2017 "תנאים טכניים של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע תלת פאזיים מסדרת TYE4 (מספר בלוק 80-355)", JB/T 12681-2016 "תנאים טכניים של מנוע סינכרוני מגנט קבוע יעיל ומתח גבוה מסדרת TYCKK (IP44)" ותקנים לאומיים ותעשייתיים אחרים הקשורים למנועי מגנט קבוע. החברה זכתה בתואר מיזם חדש לאומי מתמחה ומתמחה בשנת 2023, ומוצריה עברו את הסמכת חיסכון באנרגיה של מרכז הסמכת האיכות של סין. ונכנסו לרשימה המקוצרת של מוצרי "כוכב יעילות האנרגיה" של משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע של סין ולרשימה של הקבוצה החמישית של מוצרי עיצוב ירוק בשנים 2019 ו-2021.

החברה תמיד התעקשה על חדשנות עצמאית, תוך דבקות במדיניות התאגידית של "מוצרים מהשורה הראשונה, ניהול מהשורה הראשונה, שירות מהשורה הראשונה, מותג מהשורה הראשונה", במטרה ליצור מחקר ופיתוח של מנוע מגנט קבוע ויישום השפעתה של סין על צוות החדשנות, המותאם למשתמשים של פתרונות חיסכון באנרגיה של מערכת מנוע מגנט קבוע חכמה. מנוע המגנט הקבוע של החברה, בעל מתח גבוה, מתח נמוך, הנעה ישירה ועמיד בפני פיצוץ, הוא מנוע המגנט הקבוע שלנו, בעל מתח גבוה, מתח נמוך, הנעה ישירה ועמיד בפני פיצוץ, הופעלו בהצלחה על עומסים רבים כגון מאווררים, משאבות, טחנות רצועות, טחנות כדורים, מערבלים, ריסוק, גירוד, מכונות שאיבת נפט, מכונות ספינינג ועומסים אחרים בתחומים שונים כגון כרייה, פלדה וחשמל וכו', והשיגו השפעות טובות של חיסכון באנרגיה וזכו לשבחים רבים.