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Apr 09, 2024

5 vantaggi dei motori ad azionamento diretto nei condensatori raffreddati ad aria di grandi dimensioni

Il raffreddamento a secco nei siti di produzione di energia è diventato una scelta popolare a causa di fattori ambientali, pianificazione geografica del sito e scarsità d’acqua in loco. Tuttavia, i problemi ambientali e di affidabilità lo sono

Il raffreddamento a secco nei siti di produzione di energia è diventato una scelta popolare a causa di fattori ambientali, pianificazione geografica del sito e scarsità d’acqua in loco. Tuttavia, i problemi ambientali e di affidabilità sono ancora prevalenti a causa dei componenti integrali del sistema di raffreddamento complessivo. Inoltre, queste grandi strutture di condensatore raffreddate ad aria consumano considerevoli costi operativi e di carico parassita.

I problemi possono essere ridotti al minimo mediante un motore ad azionamento diretto e un convertitore di frequenza (AFD).

Un minor numero di parti mobili significa che la possibilità di un guasto prematuro è ridotta. Le principali sfide degli operatori degli impianti di produzione di energia con le unità di condensatori raffreddati ad aria (ACC) si riducono a due cose: affidabilità ed efficienza. Più specificamente, i componenti del sistema di azionamento della ventola ruotavano attorno al costo e alla frequenza dei tempi di inattività. Il tempo necessario per la riparazione può variare da 10 ore a diversi giorni e, se non riparabile, da giorni a mesi per le sostituzioni.

Le condizioni operative rientrano in un ampio spettro di condizioni ambientali da sito a sito. Questi devono essere esaminati quando si selezionano i componenti di trasmissione per garantire le prestazioni dell'apparecchiatura.

Impatto del caso di studio : Un impianto di produzione di energia nella parte occidentale degli Stati Uniti ha dichiarato che, a causa delle condizioni operative, sarà necessario ricostruire o sostituire tutti i riduttori entro 10 anni dall'installazione. Inoltre, nei mesi invernali è necessario che la ventola funzioni continuamente al 15% del pieno carico per garantire il corretto flusso dell'olio alla scatola del cambio.

Le unità ACC sono tra i carichi parassiti più significativi in ​​un impianto di produzione di energia. La precedente soluzione di trasmissione di potenza composta da riduttore e motore ad alta velocità crea inefficienze meccaniche che vengono eliminate dal motore a magneti permanenti a trasmissione diretta e dalla soluzione AFD. La combinazione di trasmissione diretta, motore altamente efficiente e prestazioni AFD può ridurre significativamente l'energia operativa, ma soprattutto ridurre il carico parassita. L'uso di un motore a corrente alternata (CA) a magnete permanente ha un'efficienza operativa maggiore rispetto a un motore a induzione perché non richiede energia per creare la corrente magnetizzante.

Impatto del caso di studio : La combinazione di un motore altamente efficiente in grado di fornire prestazioni a basse velocità e ridurre il carico parassita è un'attrazione, soprattutto quando gli operatori dell'impianto moltiplicano i guadagni di efficienza su 45 celle. L’obiettivo è migliorare l’efficienza operativa del 10%. In questo caso specifico, l’aumento di efficienza è stato compreso tra l’8,5 e il 9%.

Una soluzione ad azionamento diretto elimina il rischio di perdite di olio e migliaia di dollari in spese di pulizia, nonché frequenti ispezioni per garantire la conformità ambientale. Le perdite di olio dai riduttori comportano costi significativi dovuti alla manutenzione, alla contaminazione delle apparecchiature circostanti e all'impatto ambientale. I motori e gli azionamenti a magneti permanenti ad azionamento diretto eliminano virtualmente queste preoccupazioni.

Impatto del caso di studio: L'eliminazione di una sostanza nociva dal sito ha reso interessante l'opzione di azionamento diretto a causa delle preoccupazioni ambientali legate all'utilizzo, alla manutenzione e allo stoccaggio.

La manutenzione rappresenta un costo significativo per qualsiasi operazione. I principali costi di manutenzione all'interno delle unità ACC riguardano il tempo e la frequenza dei cambi dell'olio per i riduttori, i programmi di lubrificazione del motore (basati sui tempi operativi del carico) e le procedure di pulizia. L'eliminazione del cambio dell'olio e l'utilizzo di un motore ad azionamento diretto che funziona a velocità inferiori riduce la frequenza di lubrificazione e semplifica i processi di pulizia delle apparecchiature.

Impatto del caso di studio : Dopo aver esaminato le condizioni operative della soluzione con motore ad azionamento diretto, i programmi di lubrificazione dei cuscinetti vengono impostati a intervalli di 12 mesi. Convertendo il sistema di azionamento della ventola alla tecnologia ad azionamento diretto, l'impianto stima di poter ridurre i costi di manodopera del 75% per unità.

La riduzione del rumore dopo l'avvio può costare milioni se ignorata durante la pianificazione del sito. Le massicce unità ACC vengono erette tra i 45 e i 75 piedi di altezza con più ventole da 36 piedi di diametro che funzionano al 100% della velocità. Anche il rumore deve rientrare nei limiti di sicurezza stabiliti dall'OSHA (Occupational Safety and Health Administration). Un modo per ridurre l'inquinamento acustico è specificare e installare motori ad azionamento diretto. Ciò consente velocità della ventola più lente o ottimizzate nell'intero sistema, riducendo efficacemente al minimo i livelli sonori.