Una línea de producción de 2500 t/d de una cementera, que soporta un sistema de generación de energía por calor residual de 4,5 MW, cuenta con un condensador que circula agua de refrigeración a través de la torre de refrigeración instalada en el ventilador de la torre. Tras un largo periodo de funcionamiento, el accionamiento interno del ventilador y la parte de potencia de la torre de refrigeración provocan vibraciones excesivas en el ventilador, lo que afecta a su funcionamiento seguro y supone un grave riesgo potencial de seguridad. Mediante la transformación de nuestro motor magnético, eliminando el reductor y conectando el eje largo, se evitan las vibraciones y se garantiza un funcionamiento seguro y estable del sistema. El ahorro de energía es evidente gracias al uso de un motor magnético permanente.
Fondo
El motor del ventilador de la torre de enfriamiento de generación de energía de calor residual adopta un motor asíncrono de la serie Y, que es el equipo que se eliminará en los equipos electromecánicos atrasados de alto consumo de energía a nivel nacional. El reductor y el accionamiento del motor están conectados por un eje largo de casi 3 m de largo, después de un largo tiempo de funcionamiento, el desgaste del reductor y del eje de accionamiento causa una gran vibración, lo que ya afecta el funcionamiento seguro de los equipos, y necesita ser actualizado, pero el costo total de reemplazo de todo el conjunto es mayor que el costo de los motores PM, por lo que se propone modificar el motor PM para evitar la vibración. Sin embargo, el costo total de reemplazo del conjunto completo es alto en comparación con los motores de imanes permanentes, la diferencia de costo no es significativa, por lo que se propone reemplazar el motor del ventilador con un motor de accionamiento directo de baja velocidad de imán permanente de alta eficiencia, que tiene un efecto obvio de ahorro de energía en el campo industrial.
Requisitos de modernización y análisis técnico
El sistema de accionamiento del ventilador original es un motor asíncrono + eje de accionamiento + reductor, que presenta los siguientes defectos técnicos: ① El proceso de accionamiento es complicado, con alta pérdida de proceso y baja eficiencia;
② Hay 3 puntos de falla de componentes, lo que aumenta la carga de trabajo de mantenimiento y revisión;
③ El costo de las piezas reductoras especializadas y la lubricación es alto;
4. Sin control de velocidad de conversión de frecuencia, no se puede ajustar la velocidad, lo que genera un desperdicio de energía eléctrica.
El método de accionamiento directo de baja velocidad con imán permanente de alta eficiencia tiene las siguientes ventajas:
① Alta eficiencia y ahorro de energía;
② Puede cumplir directamente con los requisitos de velocidad y torque de carga;
③No hay reductor ni eje de transmisión, por lo que se reduce la tasa de fallas mecánicas y se mejora la confiabilidad;
④ Adopta control por convertidor de frecuencia, con un rango de velocidad de 0 a 200 r/min. Por lo tanto, la estructura del equipo de accionamiento se ha modificado para incorporar un motor de accionamiento directo de baja velocidad con imanes permanentes de alta eficiencia, que ofrece baja velocidad de rotación y alto par, reduce el riesgo de fallos del equipo, reduce considerablemente los costes de mantenimiento y la dificultad de reparación, y disminuye las pérdidas. Gracias a la modificación del motor de accionamiento directo de baja velocidad con imanes permanentes de alta eficiencia, se ahorra aproximadamente un 25 % de energía eléctrica, lo que se traduce en una reducción de costes y una mayor eficiencia.
Programa de modernización
De acuerdo con las condiciones y requisitos del sitio, diseñamos un motor de accionamiento directo de baja velocidad con imanes permanentes de alta eficiencia. Instalamos el motor y el ventilador en el sitio y añadimos un armario de control del convertidor de frecuencia en la sala de potencia, de modo que el control central pueda controlar automáticamente el arranque y la parada, así como ajustar la velocidad de rotación. Los instrumentos de medición de bobinado, temperatura de los cojinetes y vibraciones del motor se sustituyen en el sitio y pueden ser monitoreados desde la sala de control central. Los parámetros de los sistemas de accionamiento, tanto antiguos como nuevos, se muestran en la Tabla 1, y las fotos del sitio antes y después de la transformación se muestran en la Figura 1.
Figura 1
Construcción original de eje largo y caja de engranajes Motor de imán permanente Ventilador acoplado directamente
Efecto
Después de que el sistema de ventilador de enfriamiento de la torre de circulación de generación de energía de calor residual se cambia a un motor de accionamiento directo de imán permanente, el ahorro de energía eléctrica alcanza aproximadamente el 25%, cuando la velocidad del ventilador es de 173 r/min, la corriente del motor es de 42 A, en comparación con la corriente del motor de 58 A antes de la modificación, la potencia de cada motor se reduce en 8 kW por día, y los dos juegos de ellos ahorran 16 kW, y el tiempo de funcionamiento se calcula como 270 d por año, y el costo de ahorro anual es de 16 kW × 24 h × 270 d × 0,5 CNY/kWh=51,8 millones de yuanes. 0,5 yuanes/kWh = 51.800 CNY. La inversión total del proyecto es de 250.000 CNY. Gracias a la reducción del costo de adquisición de reductores, motores y ejes de transmisión (120.000 CNY), y a la reducción de las pérdidas por tiempo de inactividad de los equipos, el ciclo de recuperación es de (25-12) ÷ 5,18 = 2,51 años. Se eliminan los equipos antiguos e ineficientes que consumen mucha energía, y los equipos funcionan de forma segura y sin problemas, con evidentes beneficios de inversión y una operación segura.
Introducción de MINGTENG
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery& Electrical Equipment Co., Ltd (https://www.mingtengmotor.com/) es una empresa de alta tecnología que integra I+D, fabricación, ventas y servicio de motores de imán permanente.
La empresa es la unidad directora de la “Alianza Nacional de la Industria para la Mejora de la Eficiencia Energética Electromecánica” y la unidad vicepresidenta de la “Alianza de la Industria para la Innovación en Tecnología de Ahorro de Energía de Motores y Sistemas”, y es responsable de la redacción de GB30253-2013 “Valor límite de eficiencia energética y grado de eficiencia energética de motores síncronos de imanes permanentes La empresa es responsable de la redacción de GB30253-2013 “Valor límite de eficiencia energética y grado de eficiencia energética de motores síncronos de imanes permanentes”, JB/T 13297-2017 “Condiciones técnicas de los motores síncronos de imanes permanentes trifásicos de la serie TYE4 (bloque n.º 80-355)”, JB/T 12681-2016 “Condiciones técnicas del motor síncrono de imanes permanentes de alta eficiencia y alto voltaje de la serie TYCKK (IP44)” y otras normas nacionales e industriales relacionadas con los motores de imanes permanentes. La empresa recibió el título de Empresa Nacional Especializada y Empresa Nueva Especializada Empresa en 2023, y sus productos han pasado la certificación de ahorro de energía del Centro de Certificación de Calidad de China, y han sido preseleccionados en el catálogo de productos "Estrella de Eficiencia Energética" del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de China y la lista del quinto lote de productos de diseño ecológico en 2019 y 2021.
La empresa siempre ha insistido en la innovación independiente, adhiriéndose a la política corporativa de "productos de primera clase, gestión de primera clase, servicio de primera clase, marca de primera clase", para crear un equipo de I + D de motores de imán permanente y la aplicación de la influencia de China en la innovación, adaptado a los usuarios de soluciones de ahorro de energía del sistema de motor de imán permanente inteligente, el motor de imán permanente a prueba de explosiones de alto voltaje, bajo voltaje, accionamiento directo y a prueba de explosiones de la empresa. Nuestros motores de imán permanente de alto, bajo voltaje, accionamiento directo y a prueba de explosiones se han operado con éxito en muchas cargas como ventiladores, bombas, molinos de cinta, molinos de bolas, mezcladores, trituradoras, raspadores, máquinas de bombeo de petróleo, máquinas de hilar y otras cargas en diferentes campos como la minería, el acero y la energía eléctrica, etc., lograron buenos efectos de ahorro de energía y obtuvieron un amplio reconocimiento.
Hora de publicación: 28 de marzo de 2024