Өнеркәсіптік мақсаттарда электрлік винтты ауа компрессорын сатып алған кезде ең көп тараған қиындықтардың бірі — тұрақты магнитті айнымалы жиілікті (VFD) винтты компрессор мен тұрақты жылдамдықты (тұрақты жиілікті) винтты компрессорды таңдау болып табылады. Бірінші көзбен қарағанда, бағалар айырымы анық — VFD моделі әдетте бастапқы құны бойынша 30–50% қымбат. Алайда, тәжірибелі цех басшылары бастапқы сатып алу құны тек мұздың үстіндегі бөлігі екенін біледі. Нағыз айырмашылық жұмыс істеу шығындарында, энергиялық тиімділікте және ұзақ мерзімді сенімділікте жатыр. Деректерге негізделген, дұрыс шешім қабылдау үшін сіз өзіңіздің нақты жағдайыңызды үш негізгі критерий бойынша бағалауыңыз керек: ауа сұранысының тұрақтылығы, жұмыс істеу сағаттары мен электр энергиясының тарифтері, сонымен қатар экологиялық/техникалық қызмет көрсету жағдайлары. Енді әрбір тармақты тереңірек қарастырайық.


Бұл жалғыз ең маңызды критерий — және ең көп түсінілмеген критерий. Компрессордың пайдалы әсер коэффициенті тұрақты сан емес; ол оның шығысының нақты уақыттағы сіздің тұтынуыңызға қаншалықты сай келуіне байланысты.
· Тұрақты, үздіксіз сұраныс – Егер өндірісіңіз біртұтас, үзіліссіз жұмыс істейтін сызықта (мысалы, 24/7 инъекциялық формалау, мата тоқу немесе химиялық өңдеу) жүрсе, онда ауа қысымы мен ағысы тұрақты болады, сондықтан тұрақты жылдамдықты компрессор — өте жақсы жұмыс істейтін құрылғы. Ол қозғалтқышының номиналды жылдамдығында тұрақты жұмыс істейді және өзінің оптималды пайдалы әсер коэффициенті нүктесіне (әдетте толық жүктеменің 85–95%-ы) жақын қалады. Қосымша инверторлық шығын жоқ, күрделі басқару логикасы жоқ, ал сатып алу құны әлдеқайда төмен. Техникалық қызмет көрсету қарапайым, ал жөндеу бөлшектері кеңінен қолжетімді. Мұндай жағдайларда VFD моделі артық болар еді — сіз өте сирек қолданатын қосымша функциялар үшін көп ақша төлейсіз.
· Аса айнымалы сұраныс – Керісінше, көптеген заманауи зауыттарда көп сменалық жұмыс істейтін өндірістер, партиялық өндіріс немесе маусымдық өнімдердің араласуы қолданылады. Мысалы, шина өндіретін зауытта таңертең шиналарды күйдіру кезінде ауаның көлемі көп болады, кешкі жағында шиналарды жинау кезінде ауа ағыны орташа болады, ал түнде тек төмен қысымда тазарту жүргізіледі. Орама сызығында кездейсоқ қосылып-өшетін ауа үрлеу орындары болуы мүмкін. Бұл жағдайларда тұрақты жылдамдықта жұмыс істейтін компрессор жүктемесіз кезеңдерде үлкен мөлшерде энергия шығынына әкеледі — ол толық жылдамдықта жұмыс істей береді, бірақ кіріс клапанын жабады және пайдалы ауа өндірмей-ақ толық жүктемедегі қуатының 30–70%-ын тұтынады. Тұрақты магнитті VFD-компрессоры, өзіне енгізілген инвертор арқылы электр қозғалтқышының жылдамдығын үздіксіз реттейді және қысымды дәл орнатылған деңгейге (мысалы, ±0,01 МПа) сәйкестендіреді. Тұрақты магнитті ротордың арқасында электр қозғалтқышының моменті төмен жылдамдықта да жоғары болып қалады, бұл қозғалтқыштың қозғалысқа қажетті қуатын шығындауды болдырмаққа мүмкіндік береді. Жүздеген орнатылған жабдықтардан жиналған өрістік деректер VFD-жабдықтардың энергия үнемдеуін көрсетеді 20‑40%айнымалы жүктемелі жағдайларда тұрақты жылдамдықтың қондырғыларымен салыстырғанда. Қайтарым мерзімі жиі 1,5–2,5 жыл құрайды, одан кейін әрбір экономияланған киловатт-сағат тікелей сіздің пайданызға қосылады.
Сондықтан шешім қабылдағаннан бұрын, ағыс өлшегіш орнатыңыз немесе бір апта бойы өндіріс кестесіңізді қараңыз. Ауа тұтыну қисығын сызыңыз. Егер ол түзу сызық тәрізді болса, тұрақты жылдамдықты таңдаңыз; егер ол айналып келе жатқан теміржол вагонына ұқсас болса, айнымалы жиілікті реттегіш (VFD) сіздің серігіңіз.
Ауа компрессорлары – танымал энергия тұтынушылар. 10 жылдық қызмет көрсету мерзіміндегі жалпы иелену құнында (TCO) электр энергиясы барлық шығындардың 70–80%-ын құрайды – бұл сатып алу құнын (шамамен 10–15%) және жөндеуді (5–10%) едәуір асып түседі. Бұл есептеулер құндылық ұсынысының маңызын радикалды түрде өзгертеді.
· Ұзақ жұмыс уақыты (күніне ≥16 сағат, жылына 300-ден астам күн) – Допустим, сіздің компрессорыңыз жылына 6 000 сағат жұмыс істейді. Орташа қуаты 100 кВт, ал өнеркәсіптік электр тарифі – $0,12/кВт·сағ болса, онда жылдық электр шоты $72 000 құрайды. Егер айнымалы жиілікті (VFD) модель 25% энергия үнемдейтін болса, бұл жылына $18 000 үнем болады. VFD құрылғысының бастапқы құны $8 000 қымбат болса да, қосымша инвестиция алты айдан кем уақытта өтеледі. Бес жыл ішінде жалпы таза үнем $80 000-дан асады. Тарифтері жоғары аймақтарда – мысалы, Еуропаның кейбір бөліктерінде ($0,20–0,30/кВт·сағ) немесе Жапонияда – үнем тағы да едәуір көп болады. Үш сменада үзіліссіз жұмыс істейтін өндірістер үшін VFD – бұл опция емес, ол қаржылық қажеттілік.
· Қысқа жұмыс уақыты (күніне ≤8 сағат, бір смена немесе маусымдық пайдалану) – Егер сіздің компрессорыңыз жылына тек 2 000 сағат жұмыс істесе, жалпы электр энергиясының құны пропорционалды түрде төмендейді. Жылдық 24 000 долларлық шотқа 25% үнемдеу 6 000 доллар құрайды — бұл әлі де маңызды, бірақ айнымалы жиілікті жеткізгіш (VFD) үшін қосымша шығындардың қайтарылу мерзімі 1,5–2 жылға созылады. Егер бюджетіңіз шектеулі болса немесе компрессор резервті құрылғы болса, тұрақты жылдамдықты машина таңдау тиімдірек болуы мүмкін. Сонымен қатар, кейбір ескі зауыттарда трансформатор қуаты шектеулі болуы мүмкін; тұрақты жылдамдықты тікелей желіге қосу (direct-on-line) бастағышы VFD-ның жұмсартылған іске қосуына қарағанда токтың бастапқы түсуі төмен болады (бірақ қазіргі заманғы VFD-ларда да жұмысқа қосылу үшін бірте-бірте жылдамдықты көтеру функциясы бар). Қысқасы, жылдық энергия тұтынуыңызды (кВт × сағат × жүктеме коэффициенті) есептеңіз және оны жергілікті тарифке көбейтіңіз. Содан кейін ұтымды 20% үнемдеу коэффициентін қолданыңыз. Осы соманы бағалар айырмашылығымен салыстырыңыз — бұл қарапайым ROI есебі бағытты анықтайды.
Тұрақты магнитті двигателдер технологиялық тұрғыдан алғанда жоғары деңгейде, бірақ олардың бір ескертпесі бар: жылуға сезімталдық. Сирек кездесетін жер элементтерінің магниттері (әдетте неодим-темір-бор) максималды жұмыс істеу температурасына ие, ол әдетте магниттің Кюри нүктесі үшін 150–180°C шамасында болады, бірақ тәжірибеде тұрақты қауіпсіз шектер одан әлдеқайда төмен — кері қайтарылмайтын демагниттенуді болдырмау үшін әдетте 120–130°C. Демагниттенген кезде двигатель тұрақты түрде момент пен пайдалы әсер коэффициентін жоғалтады, ал ауыстыру қымбат тұрады.
· Қатаң, ыстық немесе жаман желдетілетін орталар – Егер компрессорлық бөлмеңіз шағын болса, таза ауа құбырлары жоқ немесе пештер мен пештердің жанында орналасқан болса, ауа температурасы 40–45°C-тан асатын болуы мүмкін. Арнайы салқындату желдеткіші болса да, тұрақты жүктеме кезінде ішкі электрқозғалтқыштың температурасы тез өсуі мүмкін. Мұндай жағдайларда тұрақты жиілікті индукциялық электрқозғалтқыш (айнымалы токтың асинхронды электрқозғалтқышы) әлдеқайда берік болады. Оның тұрақты магниттері жоқ, орамдардың жоғары температурасын төзеді және оның изоляция класы (F немесе H) жақсы сынақтан өткен. Басқарушы құрылғы қарапайым — күрделі инверторлық плата жоқ, жылу әсерінен уақыт өте келе өзгеретін электролиттік конденсаторлар жоқ және жоғары жиілікті ауысу шуы жоқ. Техникалық қызмет көрсету тек регулярлық май/сүзгі алмастыруы мен белбеу немесе муфтаны тексеруден тұрады. Ауыстырғыш бөлшектер қолжетімді және арзан.
· Таза, салқын және жақсы қызмет көрсетілетін өндірістер – Керісінше, егер сізде ауа-райы температурасы 35°C-тан төмен болатын, жақсы ауа ағысы бар және радиаторлары регулярлық тазартылатын ауа-шығарғыш қондырғысы орналасқан бөлме болса, айнымалы жиіліктің қозғалтқышы (VFD) жақсы жұмыс істейді. Көптеген заманауи VFD компрессорларында ішкі температура сенсорлары мен қызуға қарсы қорғаныс функциясы бар, олар магниттенуінің болуын алдын алу үшін жылдамдықты төмендетеді немесе қосылмайды. Темірінен құйылған қыздыру көрсеткіштерін тазартып отыру, салыну майын белгіленген мерзімде ауыстыру және қозғалтқыш температурасын басқарушы арқылы бақылау қажет. Сонымен қатар, VFD жүйелерінде электрондық компоненттер көп болғандықтан, ақауларды анықтау үшін білікті техниктер немесе жеткізушімен қызмет келісімі қажет. Техникалық қызмет көрсету бойынша шектеулі біліктілікке ие зауыттар үшін тұрақты жылдамдықтың қарапайымдылығы айқын артықшылық болып табылады.
Әмбебап «жақсырақ» таңдау жоқ — тек сіздің нақты өндірістік профиліңізге сәйкес келетін нұсқа ғана бар.
· Тұрақты магнитті айнымалы жиіліктің қозғалтқышы (VFD) винтті компрессорды таңдаңыз, егер: сіздің ауа сұранысыңыз көшірмелер бойынша немесе жыл мезгілдері бойынша әртүрлі болады; сіздің жабдықтарыңыз тәулігіне 16 сағаттан аса жұмыс істейді; электр энергиясының құны кВт·сағатқа $0,10-дан асады; сонымен қатар сіздің компрессорлық бөлмесіңіз таза, салқын және жақсы желдетілетін, сенімді техникалық қызмет көрсету тобымен қамтамасыз етілген. Осы шарттарда энергия үнемдеуі бастапқы жоғары инвестицияны тез ашып, қайтарым мерзімі қысқа және тиімді болады.
· Тұрақты жылдамдықты винтті компрессорды таңдаңыз, егер: өндіріс процесіңізде ауа тұтынуы тұрақты және болжанатын болса; тәуліктік жұмыс уақыты 8–10 сағаттан аз болса; капиталдық шығындарға бөлінетін бюджетіңіз шектеулі болса; немесе объектіңізде жақсы салқындату жоқ, тозаңды жағдайлар бар немесе айнымалы жиілікті қозғалтқыштарды (VFD) жөндеуге арналған мамандандырылған қызмет көрсету қол жетімді емес болса. Тұрақты жылдамдықты қондырғы дәлелденген тұрақтылыққа, төмен бастапқы құнына және қарапайым қызмет көрсетуге ие — ол керексіз күрделіліксіз сенімді қызмет көрсетеді.
Нәтижесінде, шешім технологияның өзі үшін технология емес. Бұл — сығылған ауаның куб метріне есептелген жалпы құны құрылғының жұмыс істеу мерзімі бойынша. Есептеуді жүргізіңіз, нақты қажеттілігіңізді талдаңыз және өндірістің шарттарын тексеріңіз. Дұрыс таңдалған компрессор тек ауа ғана бермейді — ол пайда да әкеледі. Керісінше, дұрыс таңдалмаған құрылғы электр энергиясының ысырап болуы, уақытынан бұрын шығуы немесе өнімділіктің төмендеуі арқылы қаржыңызды «қанаттатады». Осы үш негізгі критерийді — қажеттіліктің тербелісі, жұмыс істеу сағаттары мен энергия шығыны, сонымен қатар орташа жағдайлар мен техникалық қызмет көрсету — қолдану арқылы сіз өз өндірісіңізге жылдар бойы қызмет ететін, сенімді және экономикалық тиімді шешім қабылдай аласыз.
Қызықты жаңалықтар© Quzhou Mazellion Heavy Industry Technology Co., Ltd. Барлық құқықтар қорғалған — Жеке деректерді қорғау саясаты