Problemas com o ajuste da quantidade de ar residual no controle contínuo da vazão de ar!
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Quem entre os colegas tem experiência em ajuste da vazão de ar residual, tratamento de falhas e precauções a serem tomadas? Quais são os parâmetros operacionais na interface de operação do DCS? Além da carga de ajuste do folgo, é necessário aumentar parâmetros como a pressão do óleo hidráulico e a pressão de vazamento de gás? O rácio de pressão de cada estágio também deve ser introduzido no sistema como referência?
Não entendo muito bem o conceito de folga. Por aqui, posso oferecer um sistema de regulação contínua da quantidade de ar: o
Ótimo, tem algum material disponível? Pode compartilhar?
Você pode dar uma olhada nos posts que eu enviei; neles há fotos do local de execução. Não consigo enviar os materiais em formato PPT por aqui. Você pode me dar um e-mail, e eu envio para você
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Shandong Haihua Chemical Co., Ltd. – Projeto de viabilidade para o sistema de controle de folga ASSV1.0 dos compressores de hidrogênio 4M32-13.82/24-186. Planejamento técnico: Luo Xinmin, 13870209881. Gerente de projeto: Han Tao, 18654614566. Jiangxi Jiujiang Daan Automatic Control Equipment Co., Ltd., Shandong Youcheng Energy Saving Technology Co., Ltd. Maio de 2017. Índice: 1. Vantagens significativas do sistema de controle ASSV1.0……………………………22. Contexto do projeto e necessidade de sua implementação……………………………………………23. Princípio de funcionamento e composição do sistema ASSV1.0……………………………34. Conteúdo da construção do projeto………………………………………………………75. Configuração do sistema………………………………………………………………86. Vantagens do sistema……………………………………………………………97. Situação de uso no mercado…………………………………………………………11. Vantagens significativas do sistema de controle ASSV1.0: De acordo com os dados coletados em 13 de maio de 2017, o compressor de hidrogênio 4M32-13,82/24-186, utilizado na unidade de hidrogenação de óleos de cera da Shandong Haihua Chemical Co., Ltd., tem uma capacidade de fluxo nominal de 17360 Nm3/h. Considerando as variações de pressão durante a operação, o fluxo real fica em torno de 16000 Nm3/h. No entanto, o fluxo real é de aproximadamente 11000 Nm3/h. Isso significa que cerca de 31% da energia gasta na compressão é desperdiçada. 1.1 Vantagens de equipar o sistema de controle ASSV1.0 1.1.1 É possível realizar um ajuste automático, contínuo e rápido dentro da faixa de carga de 60 a 100%, de acordo com as exigências da variável de controle principal ； 1.1.2 É possível realizar o controle automático da pressão entre os estágios de acordo com a taxa de compressão, fazendo com que o compressor opere sempre no seu estado de funcionamento ideal ； 1.1.3 É possível realizar um carregamento suave do compressor, além de uma troca e desligamento sem impactos ； 1.1.4 Pode melhorar a operabilidade do compressor, o que ajuda a reduzir a fricção nos componentes mecânicos ； 1.1.5 O resfriamento na superfície externa do cilindro de folga permite que o compressor se aproxime de um processo de compressão isotérmica, minimizando ao máximo o consumo de energia ； 1.1.6 Há uma redução significativa nos compressores que sofrem com vibrações intensas. 1.2 Benefícios econômicos decorrentes do uso do sistema de controle ASSV1.0 no equipamento 1.2.1 Esse compressor possui um sistema de controle de regulação contínua da quantidade de ar residual, o que permite economizar cerca de 0,31 * 1600 * 8000 = 3,968 milhões de kWh por ano. Isso equivale a aproximadamente 3,968 * 0,70 = 2,7776 milhões de yuan. Portanto, é possível recuperar o custo de investimento em um curto prazo. 1.2.2 Economia de energia e redução do consumo, com alto retorno sobre o investimento ； 1.2.3 O preço é baixo, sendo cerca de 30% do preço dos equipamentos importados ； 1.2.4 Custo de uso baixo, praticamente sem necessidade de manutenção. 2 Contexto do plano e necessidade do projeto: Os novos compressores de hidrogênio 4M32-13, 82/24-186 para o sistema de hidrogenação de óleos parafínicos da Shandong Hai Chemical Co., Ltd., C1102A/B, têm um fluxo de projeto de aproximadamente 16.000 Nm3/h, com base nas informações coletadas durante a inspeção no local. Em uso real, a unidade necessita de uma quantidade de gás de aproximadamente 11.000 Nm3/h para sua operação. Essa quantidade representa cerca de 69% do volume total de gás necessário. Como a potência do eixo da unidade continua sendo utilizada em carga máxima, isso resulta em um desperdício de aproximadamente 31% da potência do eixo. Os métodos tradicionais de ajuste do volume de ar em compressores alternativos incluem o ajuste por meio da abertura da válvula de admissão, o ajuste por meio de câmaras de folga fixas e o ajuste por via de bypass. Dentre eles, o ajuste da válvula de admissão e o ajuste do espaço de folga são ajustes em graus, enquanto o ajuste por bypass é um ajuste que consome energia. Atualmente, a regulação de algumas etapas do processo abrindo as válvulas de admissão é um método que oferece uma ampla faixa de ajuste e um bom desempenho em termos de economia de energia. Dessa maneira, é possível realizar um ajuste contínuo da quantidade de ar, entre 20% e 100%. No entanto, como o tempo necessário para abrir a válvula de admissão precisa ser preciso, são exigidos controles e mecanismos de execução muito sofisticados, o que resulta em altos custos de investimento. A Shandong Youcheng Energy Saving Technology Co., Ltd., utilizando a tecnologia patenteada “Dispositivo de ajuste contínuo do folga nos compressores de pistão alternativo”, desenvolveu o sistema de controle de ajuste contínuo da quantidade de ar ASSV1.0 (doravante denominado sistema de controle ASSV1.0). Sem alterar a estrutura original do compressor ou seu sistema de controle, apenas a tampa do cilindro do compressor é modificada, eliminando-se a tampa de fixação original. Graças ao ajuste inteligente realizado pelo mecanismo de controle eletro-hidráulico, é possível controlar automaticamente o fluxo em uma faixa contínua e progressiva de 60% a 100%, além de ajustar a relação de compressão entre os diferentes níveis. Além disso, é possível realizar de maneira fácil o arranque, a troca e a parada suaves do compressor, permitindo a manutenção do sistema de controle em curto prazo, sem a necessidade de desligar o compressor. O sistema de controle ASSV1.0 utiliza um método de controle eletro-hidráulico baseado em PLCs, que são soluções consolidadas e amplamente utilizadas. Dessa forma, é possível controlar automaticamente a quantidade de ar produzido pelo compressor, bem como a relação de compressão entre as diferentes etapas do processo. Esse sistema apresenta vantagens como baixos custos de investimento e manutenção, alta estabilidade na produção de ar, configuração flexível de parâmetros e confiabilidade elevada. Como não há volume excessivo de ar entrando e saindo das válvulas de admissão, a perda de resistência é pequena, o que reduz o ciclo de desgaste dessas válvulas. Além disso, o consumo de energia também é ligeiramente menor em comparação com os métodos que utilizam válvulas de admissão acionadas por movimento linear. Diante das circunstâncias acima, sugerimos que nos compressores de hidrogênio novos C1102A/B do sistema de hidrogenação de óleos de cera da Shandong Hai Chemical Co., Ltd., sejam instalados os dispositivos de economia de energia ASSV1.0, desenvolvidos por nossa empresa, nos compressores 4M32-13 e 82/24-186. 3 Princípio de funcionamento e composição do sistema de controle ASSV1.0 3.1 Diagrama de funcionamento O Figura 1 mostra um esquema do compressor com uma folga fixa Vc, além do diagrama de trabalho do gás ideal. Na figura, o eixo horizontal V representa a variação do volume do cilindro, enquanto o eixo vertical P representa a variação da pressão no cilindro. P1 e P2 representam, respectivamente, a pressão de admissão e a pressão de escape. Na figura, 1—2—3—4 representa o diagrama do ciclo de descarga total, quando existe um volume de folga Vc. Devido à existência do volume de folga Vc, o gás só começa a ser aspirado após o volume do gás no cilindro expandir-se de Vc para V4 e a pressão diminuir de P2 para P1, quando o pistão se move para a direita até a posição 4. O comprimento do segmento correspondente à quantidade de ar que entra é de 4–1; o processo de compressão ocorre no intervalo 1–2; o processo de expulsão do ar acontece no intervalo 2–3; e o processo de expansão ocorre no intervalo 3–4. A área delimitada por 1—2—3—4—1 representa a energia necessária para realizar um ciclo completo. A Figura 2 mostra um esquema do compressor, com um espaço livre fixo de Vc, e também indica o aumento desse espaço livre para Vc’. Além disso, é apresentado o gráfico de trabalho para um gás ideal. Na figura, o eixo horizontal V representa a variação do volume do cilindro, enquanto o eixo vertical P representa a variação da pressão no cilindro. P1 e P2 representam, respectivamente, a pressão de admissão e a pressão de escape. O comprimento do segmento correspondente à quantidade de ar que entra é de 4′-1; o processo de compressão ocorre no intervalo de 1–2′; o processo de expulsão do ar acontece no intervalo de 2′–3; e o processo de expansão ocorre no intervalo de 3–4′. A área envolvida por 1—2′—3—4′—1 corresponde ao trabalho necessário para um ciclo de ida e volta. Quando o folga aumenta para Vc′, tanto a quantidade de gases de escape quanto o consumo energético necessário diminuem. O ajuste de folga regulável é um método que, com base no ajuste de folga fixa, permite que a folga fixa seja substituída por uma folga cujo volume pode ser ajustado continuamente. Nesse método, a tampa que controlava a conexão entre a câmara de folga auxiliar e o cilindro é removida; assim, o cilindro de folga regulável fica diretamente conectado ao cilindro externo. Isso faz com que haja quase nenhuma perda de resistência no fluxo de gás para dentro e para fora do cilindro de folga. Conforme mostrado na Figura 3, que ilustra o esquema de ajuste do volume de folga e o diagrama indicador, quando é necessário reduzir o volume de escape, o volume de folga pode ser aumentado para Vc′. Nesse caso, o diagrama do ciclo de potência é 1—2′—3—4′. A quantidade de ar que entra é reduzida, do comprimento do segmento correspondente à quantidade total de ar que entra, que é 4–1, para o comprimento do segmento 4′–1. O processo de compressão ocorre de acordo com a sequência 1–2′. A taxa de aumento da força exercida pelo pistão durante o processo de compressão é menor do que a taxa observada quando o volume de folga é Vc. A quantidade de ar que sai é reduzida, do comprimento do segmento correspondente à quantidade total de ar que sai, que é 2–3, para o comprimento do segmento 2′–3. Como não há resistência adicional, durante o ciclo de expansão de 3–4’, o gás realiza trabalho sobre o pistão do compressor, aliviando a carga no virabrequim e na biela. Quando é necessário que haja zero volume de escape no cilindro externo, é possível aumentar o volume do espaço morto para Vc″. Nesse caso, o gás de alta pressão que permanece no espaço morto Vc″ expande-se até o final do processo de aspiração Vs. As linhas de expansão e compressão se unem, como mostrado nas linhas de processo 1–3–3–4″ na Figura 3. Conforme pode ser visto no princípio de funcionamento do pistão de folga ajustável no sistema de controle ASSV1.0, mostrado na Figura 4, nos cilindros de ação dupla, utiliza-se um sistema de controle eletro-hidráulico comum. Ao controlar a posição do pistão de folga, é possível realizar um ajuste contínuo da saída do compressor, dentro da faixa de 60% a 100%. O sistema de controle ASSV1.0 é um sistema de controle eletro-hidráulico digital, desenvolvido especialmente para compressores de tipo alternativo, que permite um ajuste contínuo da quantidade de ar fornecido. É adequado para compressores cujas válvulas de ar estão dispostas radialmente. O sistema de controle pode operar com base na quantidade de ar a ser fornecida, em valores especificados ou por meio de parâmetros definidos manualmente. Isso é possível graças a um sistema de controle de posição eletro-hidráulico, composto por controlador programável PLC, válvulas proporcionais, sensores de deslocamento e cilindros servos. Dessa forma, o pistão do cilindro de folga se move linearmente de acordo com os sinais de entrada, permitindo assim o controle da variação do volume de folga em cada estágio. Por fim, isso permite o controle da quantidade de ar exalado pelo compressor e da relação de compressão entre os diferentes estágios. A parte de execução do cilindro hidráulico possui uma função de proteção com orifício de alívio, garantindo que o ar vazado não entre no sistema de óleo hidráulico, e que o óleo vazado não chegue aos cilindros do compressor. Figura 4: Princípio de funcionamento do pistão com folga ajustável no sistema de controle ASSV1.0. 3.2 A composição do sistema pode ser vista no diagrama das componentes básicos do sistema de controle ASSV1.0. Como se pode observar na Figura 5, um compressor de dois cilindros equipado com o sistema de controle ASSV1.0 é composto, principalmente, por um sistema de controle de instrumentos, um sistema de controle hidráulico, atuadores de cilindro a óleo, além de tubulações elétricas e de óleo. 3.2.1 Sistema de controle de instrumentos O sistema de controle de instrumentos inclui controladores PLC, módulos AD para coleta de sinais e dispositivos de exibição de sinais. Ele oferece funcionalidades para o processamento da troca de sinais entre o interior do sistema e o sistema do usuário. Funciona como uma ponte entre o sistema de controle ASSV1.0 e o sistema DCS do usuário, permitindo o controle automático deparâmetros como pressão, vazão e temperatura, conforme necessário. 3.2.2 Sistema de controle hidráulico: A estação de óleo hidráulico fornece óleo hidráulico de alta pressão aos atuadores. Graças à bomba de óleo integrada, a pressão do óleo hidráulico é elevada da pressão atmosférica para aproximadamente 14 MPa (o valor exato da pressão depende da maior pressão de entrada e saída no compressor). A estação de óleo contém componentes como bomba de óleo do motor, válvula eletromagnética, válvula proporcional, relé de temperatura, transmissor de pressão, interruptor de nível de líquido, filtro e tanque de óleo. Figura 5: Diagrama das componentes básicas do sistema de controle ASSV1.0. Figura 3.2.3: Mecanismo de execução do cilindro hidráulico. O mecanismo de execução é composto por um cilindro de folga, um cilindro hidráulico, um pistão e sensores de deslocamento. Por meio de um controlador programável PLC, válvulas proporcionais, sensores de deslocamento e cilindros servomecânicos, é possível criar um sistema de controle eletro-hidráulico que faz com que o pistão do cilindro de folga se mova linearmente de acordo com os sinais de entrada. Dessa forma, é possível controlar as variações no volume de folga em cada nível, conseguindo assim controlar a quantidade de ar exalado pelo compressor e a relação de compressão entre os diferentes níveis. 4 Conteúdo da construção do projeto: O sistema de controle ASSV1.0 aceita sinais elétricos padrão de 4～20mA em válvulas reguladoras. Ele pode ser integrado facilmente aos sistemas de controle DCS já existentes nos usuários. Geralmente, os sinais que precisam ser conectados incluem os sinais de controle do DCS (sinais de corrente de 4～20mA) e as pressões de entrada e saída de cada estágio do compressor. Sob a supervisão do sensor de pressão, o sistema de controle ASSV1.0 ajusta automaticamente a taxa de compressão em etapas posteriores, de acordo com a taxa de compressão definida. Por meio do controlador PLC, é calculada a proporção necessária para acionar as válvulas de controle, permitindo assim o controle da vazão e da pressão. Os conteúdos da construção do projeto de sistema de controle ASSV1.0 para compressores incluem, principalmente: 4.1 Parte do atuador – Para cumprir as tarefas de controle, todas as partes das tampas originais do compressor são removidas, e é instalado um atuador em forma de cilindro hidráulico. 4.2 Parte dos instrumentos – Os instrumentos incluem controlador PLC, conversor analógico-digitais, tela sensível ao toque de LCD colorida, fonte de alimentação comutada e acionamento de válvulas proporcionais; todos estão localizados dentro de gabinetes à prova de explosões, no local onde os instrumentos se encontram. 4.3 Parte do dispositivo hidráulico – O sistema hidráulico fornece energia hidráulica aos atuadores hidráulicos. Ele é integrado ao sistema de controle de instrumentos, podendo ser instalado diretamente no piso ao lado do compressor localizado em um local à prova de vibrações. Figura 6: Instalação em campo do sistema de controle ASSV1.0 4.4 Etapa de instalação – A empresa Jiujiang Daan fornece, durante todo o processo, todos os materiais técnicos relacionados aos componentes do sistema de controle ASSV1.0, além de suporte técnico adequado, até que a configuração final do sistema seja concluída. A Figura 6 mostra o esquema de instalação do sistema de controle ASSV1.0. Ele inclui os seguintes componentes: 4.4.1 Instalação dos cilindros de folga para os atuadores; 4.4.2 Instalação da estação de óleo hidráulico; 4.4.3 Instalação de todos os tubos e mangueiras metálicas hidráulicas; 4.4.4 Instalação de todos os cabos dos painéis de controle e dos cabos que conectam esses painéis ao exterior; 4.4.5 Instalação dos sensores de deslocamento e seus cabos. A configuração do sistema é baseada nas condições estruturais do compressor no local e nas especificações padrão do sistema de controle ASSV1.0. A lista básica de componentes a serem fornecidos está indicada na tabela abaixo:
**Atuadores**: Cilindros de folga – marca 45#, fabricado pela Changzhou Tianyu.
**Sensores de deslocamento**: CHM0xxxMGR, fabricado pela Beijing Beckhoff.
**Anéis de vedação e anéis de suporte**: feitos de borracha fluorada, PTFE ou poliuretano, fabricados pela Heliatec, Reino Unido.
**Estação de óleo hidráulico**: Tanque de óleo feito de aço inoxidável 304, fabricado localmente.
**Motor à prova de explosões**: YBxn3100L/3KW (especificado), fabricado por Nanyang.
**Placas de circuito hidráulico**: feitas de alumínio ligado, fabricadas localmente.
**Válvulas eletrônicas de direção**: DSG-01-3C4/D24, fabricadas pela Oil Research.
**Transmissores de pressão**: 3051, fabricados pela Rosemount.
**Válvulas de alívio de pressão**: DBDH6K10/10Mpa, fabricadas pela Huade.
**Válvulas de direção manuais**: SDF-02-01, fabricadas localmente.
**Acumuladores**: NXQ-25, fabricados por Fenghua.
**Filtros de alta precisão**: 5U-JFX-76H, fabricados pelo 707 Institute.
**Manômetros**: DS63-D, fabricados pela Wuhan Paixiang.
**Sensores de temperatura bimetalicos**: WSX-71, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Relés de nível de líquido**: YKJD24-300, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Filtros de ar**: EF3-40, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Travas hidráulicas**: YKF-02-02, fabricadas localmente.
**Termômetros de nível de líquido**: YWZ-300T, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Filtros de entrada da bomba**: XU-63X80-J, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Válvulas de retenção**: JF-01-01, fabricadas localmente.
**Bombas de óleo hidráulico**: ALP2A-D-16, fabricadas pela Mazuzzi, Itália.
**Sistema de controle**: PLC S7-200, fabricado pela Siemens.
**Monitor**: tela sensível ao toque a cores de 10”, fabricado pela Kunlun Tongtai.
**Módulos AD**: fabricados pela Mitsubishi ou Siemens.
**Placas de conexão**: JX--02--01, fabricadas pela Phoenix.
**Fontes de alimentação**: SE-350, fabricada pela Mean Well, Taiwan.
**Relés**: fabricados pela Omron.
**Chaves de energia**: Z8030, fabricada pela Huarong.
**Caixas de instrumentos à prova de explosões**: YX-01, fabricada pela Huarong.
**Sistemas de detecção de segurança**: fabricados pela Daan.
**Transmissores de pressão AST**: fabricados pela Rosemount, EUA.
**Válvulas de retenção**: JF-01-01, fabricadas localmente.
**Manômetros**: Y100BFZ, fabricados pela Shanghai Yichuan.
**Válvulas unidirecionais pneumáticas**: KA-15 (especificado pela SMC), fabricadas pela Xinyang Electromechanical.
**Válvulas redutoras de pressão pneumáticas**: QTY-8 (especificado pela SMC), fabricadas pela Leqing Shunyuan.
**Tubulações de óleo**: feitas de aço inoxidável 304, fabricadas localmente.
**Tipo de cilindro de folga**: resfriamento a água.
**Escopo de fornecimento**: Fornecem-se os cilindros de folga, o sistema de painéis de controle e os cabos que conectam os cilindros aos painéis de controle. Não são fornecidos os cabos que conectam os painéis de controle à sala de controle, nem os cabos de alimentação. Escopo de serviço: Não é responsável pela instalação dos cilindros de folga no local, nem pelo conexão dos equipamentos elétricos e instrumentos. É responsável por fornecer orientação na instalação, ajustes e treinamento no local. Nota: Todas as configurações acima seguem os requisitos de fábrica. As vantagens do sistema 6 e da utilização do sistema de controle ASSV1.0 estão relacionadas, principalmente, aos seguintes aspectos. 6.1 Controle do sistema: Após ser equipado com o sistema de controle ASSV1.0, o compressor passa a ter capacidade de regulação automática da carga, entre 60% e 100%, por meio de atuadores hidráulicos, controle manual no local ou controle via DCS. A regulação do volume de ar fornecido pelo compressor é simplificada: basta alterar a posição do cilindro hidráulico responsável pelo controle, e o sistema automaticamente ajusta o valor da pressão posterior. Após seu uso, é possível tornar o controle do compressor mais eficiente, permitindo um carregamento suave do compressor, trocas sem impactos e desligamento adequado. 6.2 Segurança do sistema O sistema de controle ASSV1.0 utiliza mecanismos de controle e atuadores eletro-hidráulicos bastante comuns, possuindo função de bloqueio de posição, o que garante que a carga não sofra flutuações. O sistema de controle também possui função de ajuste manual; quando há falha na parte de controle por instrumentos, é possível utilizar uma válvula de direção manual para controlar o tamanho do folga, garantindo assim o funcionamento confiável do compressor. O mecanismo de acionamento possui aberturas de alívio, que garantem que nenhum ar escape para o sistema de óleo hidráulico, e que nenhum óleo se infiltre nos cilindros do compressor. Quando o vazamento excede o valor definido, é acionado um alarme ou alarme de nível alto; quando o vazamento atinge o nível do alarme de alta, a bomba de óleo do sistema de controle para e as válvulas de alívio abrem completamente, garantindo que o compressor continue operando sem parar. 6.3 Confiabilidade do sistema: Os principais componentes do sistema de controle ASSV1.0 são de marcas de fabricantes renomados no exterior. O design e a fabricação de alta qualidade garantem que este produto tenha uma grande confiabilidade. Desde sua implementação em 2008, as unidades utilizadas continuam funcionando normalmente, e os efeitos de economia de energia são imediatos. Devido a seus vantagens, como preço baixo, segurança e confiabilidade, instalação simples e baixa necessidade de manutenção, está gradualmente substituindo os equipamentos importados. Tabela de dados principais do compressor energeticamente eficiente do sistema 6.4:
Potência do eixo (Kw): 1600 (motor: 1800)
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 2,4/5,16/10,13
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 5,16/10,13/18,7
Temperatura de sucção em cada estágio (°C): 40/40/40
Temperatura de descarga em cada estágio (°C): 118/110/103
Parâmetros de operação: Vazão (Nm3/h): 11000
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 2,2/4,625/8,8
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 4,6/8,7/15,6
De acordo com as necessidades reais, a quantidade de gás comprimido é de aproximadamente 69% da quantidade projetada. Com o método atual de ajuste por bypass, cerca de 31% da energia utilizada para a compressão é desperdiçada. Além disso, há também grande desperdício de água para resfriar o gás comprimido, que está sob alta pressão e temperatura. Se for utilizado o sistema de ajuste contínuo da quantidade de ar ASSV1.0, que oferece o melhor desempenho em termos de economia de energia atualmente, será possível economizar uma grande quantidade de eletricidade e água, obtendo assim benefícios econômicos significativos. De acordo com estimativas iniciais, considerando 31% do fluxo de saída real, é possível reduzir a potência do eixo em aproximadamente 496 kW. Considerando um funcionamento anual de 8.000 horas, pode-se economizar cerca de 3,968 milhões de kWh por ano. Com um preço da eletricidade de 0,70 yuan/kWh, a economia anual em custos com eletricidade seria de aproximadamente 2,7776 milhões de yuan. Agora, estimamos o efeito de economia de energia desse equipamento com o ASSV1.0 em diferentes níveis de carga, conforme a tabela a seguir:
Carga do compressor (%): 100, 90, 80, 70, 71, 60
Potência do eixo (KW): 1600, 1440, 1280, 1120, 1104, 960
Redução na potência do eixo (KW): 0, 160, 320, 480, 496, 640
Economia em custos de eletricidade (milhares de yuans): 0, 89,6, 179,2, 268,8, 277,76, 358,4
Considerando as condições reais de operação do compressor, e considerando uma redução de 31% na potência do eixo, a economia anual em custos de eletricidade é de aproximadamente 277,76 milhares de yuans. Assim, o investimento inicial pode ser recuperado em um curto período de tempo. Ainda projetaremos o volume de folga ajustável em 60%, e o volume dos atuadores dos cilindros em cada nível também será calculado com base nesse valor. Os valores acima são resultados de cálculos teóricos. Após a instalação de um sistema de ajuste de folga nessa máquina, levando em consideração fatores como a produção do compressor no local, as flutuações de pressão, vazamentos nas válvulas e perdas de potência do motor, estabelecemos como meta orçamentária um uso de 69% da potência do eixo. Dessa forma, é possível economizar pelo menos 2.777.600 yuan por ano em custos de eletricidade. Considerando um design de compressor mais conservador e operação em condições de grande razão de compressão não linear, nossa faixa de ajuste de folga fica entre 60% e 100%. Com base nas condições de uso do ajuste de folga dos vários compressores multietápicos atualmente em uso nas fábricas, projetamos nossos compressores com três cilindros de folga, de acordo com o modelo do seu compressor, a fim de oferecer a melhor configuração de projeto para vocês. Desde que o sistema de controle ASSV1.0 foi introduzido no mercado, em 2008, ele já foi instalado em compressores de várias empresas do setor petroquímico, como Sinopec, CNPC, CNOOC e indústrias locais de refino. Os principais usuários desse sistema são as filiais da Sinopec em Jingmen e Zhanjiang Dongxing, as filiais da CNPC em Jinxi, as filiais da Sinopec em Tianjin, bem como outras empresas como Qilu Petrochemical, Shandong HuiFeng Petrochemical, Shandong Changyi Petrochemical e Shandong Jingbo Chemical. O efeito de economia de energia é bastante significativo. Para empresas que consomem grandes quantidades de eletricidade, a utilização do sistema de controle ASSV1.0 da nossa empresa permite não apenas reduzir os custos desnecessários com eletricidade, mas também contribuir para a redução das emissões de carbono. Por fim, damos as boas-vindas aos líderes e especialistas da Shandong Hai Chemical Co., Ltd. para que visitem nossa empresa e forneçam orientações. Além disso, esperamos que escolham o nosso sistema de controle de regulação contínua do fluxo de gás ASSV1.0! Obrigado pela revisão! Por favor, forneça suas valiosas sugestões!
**Atuadores**: Cilindros de folga – marca 45#, fabricado pela Changzhou Tianyu.
**Sensores de deslocamento**: CHM0xxxMGR, fabricado pela Beijing Beckhoff.
**Anéis de vedação e anéis de suporte**: feitos de borracha fluorada, PTFE ou poliuretano, fabricados pela Heliatec, Reino Unido.
**Estação de óleo hidráulico**: Tanque de óleo feito de aço inoxidável 304, fabricado localmente.
**Motor à prova de explosões**: YBxn3100L/3KW (especificado), fabricado por Nanyang.
**Placas de circuito hidráulico**: feitas de alumínio ligado, fabricadas localmente.
**Válvulas eletrônicas de direção**: DSG-01-3C4/D24, fabricadas pela Oil Research.
**Transmissores de pressão**: 3051, fabricados pela Rosemount.
**Válvulas de alívio de pressão**: DBDH6K10/10Mpa, fabricadas pela Huade.
**Válvulas de direção manuais**: SDF-02-01, fabricadas localmente.
**Acumuladores**: NXQ-25, fabricados por Fenghua.
**Filtros de alta precisão**: 5U-JFX-76H, fabricados pelo 707 Institute.
**Manômetros**: DS63-D, fabricados pela Wuhan Paixiang.
**Sensores de temperatura bimetalicos**: WSX-71, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Relés de nível de líquido**: YKJD24-300, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Filtros de ar**: EF3-40, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Travas hidráulicas**: YKF-02-02, fabricadas localmente.
**Termômetros de nível de líquido**: YWZ-300T, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Filtros de entrada da bomba**: XU-63X80-J, fabricados pela Minghui Hydraulics.
**Válvulas de retenção**: JF-01-01, fabricadas localmente.
**Bombas de óleo hidráulico**: ALP2A-D-16, fabricadas pela Mazuzzi, Itália.
**Sistema de controle**: PLC S7-200, fabricado pela Siemens.
**Monitor**: tela sensível ao toque a cores de 10”, fabricado pela Kunlun Tongtai.
**Módulos AD**: fabricados pela Mitsubishi ou Siemens.
**Placas de conexão**: JX--02--01, fabricadas pela Phoenix.
**Fontes de alimentação**: SE-350, fabricada pela Mean Well, Taiwan.
**Relés**: fabricados pela Omron.
**Chaves de energia**: Z8030, fabricada pela Huarong.
**Caixas de instrumentos à prova de explosões**: YX-01, fabricada pela Huarong.
**Sistemas de detecção de segurança**: fabricados pela Daan.
**Transmissores de pressão AST**: fabricados pela Rosemount, EUA.
**Válvulas de retenção**: JF-01-01, fabricadas localmente.
**Manômetros**: Y100BFZ, fabricados pela Shanghai Yichuan.
**Válvulas unidirecionais pneumáticas**: KA-15 (especificado pela SMC), fabricadas pela Xinyang Electromechanical.
**Válvulas redutoras de pressão pneumáticas**: QTY-8 (especificado pela SMC), fabricadas pela Leqing Shunyuan.
**Tubulações de óleo**: feitas de aço inoxidável 304, fabricadas localmente.
**Tipo de cilindro de folga**: resfriamento a água.
**Escopo de fornecimento**: Fornecem-se os cilindros de folga, o sistema de painéis de controle e os cabos que conectam os cilindros aos painéis de controle. Não são fornecidos os cabos que conectam os painéis de controle à sala de controle, nem os cabos de alimentação. Escopo de serviço: Não é responsável pela instalação dos cilindros de folga no local, nem pelo conexão dos equipamentos elétricos e instrumentos. É responsável por fornecer orientação na instalação, ajustes e treinamento no local. Nota: Todas as configurações acima seguem os requisitos de fábrica. As vantagens do sistema 6 e da utilização do sistema de controle ASSV1.0 estão relacionadas, principalmente, aos seguintes aspectos. 6.1 Controle do sistema: Após ser equipado com o sistema de controle ASSV1.0, o compressor passa a ter capacidade de regulação automática da carga, entre 60% e 100%, por meio de atuadores hidráulicos, controle manual no local ou controle via DCS. A regulação do volume de ar fornecido pelo compressor é simplificada: basta alterar a posição do cilindro hidráulico responsável pelo controle, e o sistema automaticamente ajusta o valor da pressão posterior. Após seu uso, é possível tornar o controle do compressor mais eficiente, permitindo um carregamento suave do compressor, trocas sem impactos e desligamento adequado. 6.2 Segurança do sistema O sistema de controle ASSV1.0 utiliza mecanismos de controle e atuadores eletro-hidráulicos bastante comuns, possuindo função de bloqueio de posição, o que garante que a carga não sofra flutuações. O sistema de controle também possui função de ajuste manual; quando há falha na parte de controle por instrumentos, é possível utilizar uma válvula de direção manual para controlar o tamanho do folga, garantindo assim o funcionamento confiável do compressor. O mecanismo de acionamento possui aberturas de alívio, que garantem que nenhum ar escape para o sistema de óleo hidráulico, e que nenhum óleo se infiltre nos cilindros do compressor. Quando o vazamento excede o valor definido, é acionado um alarme ou alarme de nível alto; quando o vazamento atinge o nível do alarme de alta, a bomba de óleo do sistema de controle para e as válvulas de alívio abrem completamente, garantindo que o compressor continue operando sem parar. 6.3 Confiabilidade do sistema: Os principais componentes do sistema de controle ASSV1.0 são de marcas de fabricantes renomados no exterior. O design e a fabricação de alta qualidade garantem que este produto tenha uma grande confiabilidade. Desde sua implementação em 2008, as unidades utilizadas continuam funcionando normalmente, e os efeitos de economia de energia são imediatos. Devido a seus vantagens, como preço baixo, segurança e confiabilidade, instalação simples e baixa necessidade de manutenção, está gradualmente substituindo os equipamentos importados. Tabela de dados principais do compressor energeticamente eficiente do sistema 6.4:
Potência do eixo (Kw): 1600 (motor: 1800)
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 2,4/5,16/10,13
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 5,16/10,13/18,7
Temperatura de sucção em cada estágio (°C): 40/40/40
Temperatura de descarga em cada estágio (°C): 118/110/103
Parâmetros de operação: Vazão (Nm3/h): 11000
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 2,2/4,625/8,8
Pressão de sucção em cada estágio (MPa): 4,6/8,7/15,6
De acordo com as necessidades reais, a quantidade de gás comprimido é de aproximadamente 69% da quantidade projetada. Com o método atual de ajuste por bypass, cerca de 31% da energia utilizada para a compressão é desperdiçada. Além disso, há também grande desperdício de água para resfriar o gás comprimido, que está sob alta pressão e temperatura. Se for utilizado o sistema de ajuste contínuo da quantidade de ar ASSV1.0, que oferece o melhor desempenho em termos de economia de energia atualmente, será possível economizar uma grande quantidade de eletricidade e água, obtendo assim benefícios econômicos significativos. De acordo com estimativas iniciais, considerando 31% do fluxo de saída real, é possível reduzir a potência do eixo em aproximadamente 496 kW. Considerando um funcionamento anual de 8.000 horas, pode-se economizar cerca de 3,968 milhões de kWh por ano. Com um preço da eletricidade de 0,70 yuan/kWh, a economia anual em custos com eletricidade seria de aproximadamente 2,7776 milhões de yuan. Agora, estimamos o efeito de economia de energia desse equipamento com o ASSV1.0 em diferentes níveis de carga, conforme a tabela a seguir:
Carga do compressor (%): 100, 90, 80, 70, 71, 60
Potência do eixo (KW): 1600, 1440, 1280, 1120, 1104, 960
Redução na potência do eixo (KW): 0, 160, 320, 480, 496, 640
Economia em custos de eletricidade (milhares de yuans): 0, 89,6, 179,2, 268,8, 277,76, 358,4
Considerando as condições reais de operação do compressor, e considerando uma redução de 31% na potência do eixo, a economia anual em custos de eletricidade é de aproximadamente 277,76 milhares de yuans. Assim, o investimento inicial pode ser recuperado em um curto período de tempo. Ainda projetaremos o volume de folga ajustável em 60%, e o volume dos atuadores dos cilindros em cada nível também será calculado com base nesse valor. Os valores acima são resultados de cálculos teóricos. Após a instalação de um sistema de ajuste de folga nessa máquina, levando em consideração fatores como a produção do compressor no local, as flutuações de pressão, vazamentos nas válvulas e perdas de potência do motor, estabelecemos como meta orçamentária um uso de 69% da potência do eixo. Dessa forma, é possível economizar pelo menos 2.777.600 yuan por ano em custos de eletricidade. Considerando um design de compressor mais conservador e operação em condições de grande razão de compressão não linear, nossa faixa de ajuste de folga fica entre 60% e 100%. Com base nas condições de uso do ajuste de folga dos vários compressores multietápicos atualmente em uso nas fábricas, projetamos nossos compressores com três cilindros de folga, de acordo com o modelo do seu compressor, a fim de oferecer a melhor configuração de projeto para vocês. Desde que o sistema de controle ASSV1.0 foi introduzido no mercado, em 2008, ele já foi instalado em compressores de várias empresas do setor petroquímico, como Sinopec, CNPC, CNOOC e indústrias locais de refino. Os principais usuários desse sistema são as filiais da Sinopec em Jingmen e Zhanjiang Dongxing, as filiais da CNPC em Jinxi, as filiais da Sinopec em Tianjin, bem como outras empresas como Qilu Petrochemical, Shandong HuiFeng Petrochemical, Shandong Changyi Petrochemical e Shandong Jingbo Chemical. O efeito de economia de energia é bastante significativo. Para empresas que consomem grandes quantidades de eletricidade, a utilização do sistema de controle ASSV1.0 da nossa empresa permite não apenas reduzir os custos desnecessários com eletricidade, mas também contribuir para a redução das emissões de carbono. Por fim, damos as boas-vindas aos líderes e especialistas da Shandong Hai Chemical Co., Ltd. para que visitem nossa empresa e forneçam orientações. Além disso, esperamos que escolham o nosso sistema de controle de regulação contínua do fluxo de gás ASSV1.0! Obrigado pela revisão! Por favor, forneça suas valiosas sugestões!