Unidrive M700 VSD büyük bir enerji santralının soğutma kulesi performansını yükseltmesine ve bakım maliyetlerini düşürmesine yardımcı oluyor

Enerji Santralı iki kulede 22 soğutma kulesi fanını kontrol etmek için Emerson'un Control Techniques Unidrive M700 değişken hızlı sürücülerini kullanıyor. İlk olarak 1975'te kurulan bir sistemin yerine geçen gelişkin yeni sürücünün pek çok yararı var. Yeni sistemle, birim yükleri düşük olduğunda fan hızları değiştirilerek güç kullanımı azaltılabiliyor, fren sistemi yokluğunun sebep olduğu değirmen etkisi ortadan kaldırılıyor, kış aylarında donma potansiyeli asgari düzeye indiriliyor, kullanımdan çıkarmaya gerek olmadan fan vibrasyonları hafifletiliyor, kışın motor aşırı yüklemesini ve yazın az hava teslimatını engellemek için gerekli olan mevsimsel kanat eğim ayarı ihtiyacı ortadan kalkıyor. Sırf kanat ayarına ilişkin değişiklik bile ciddi işgücü tasarrufu sağlıyor ve enerji santralı bunun yılda $38.000 değerinde bir tasarrufa denk düştüğünü tahmin ediyor.

ABD'nin orta Atlantik bölgesinde bulunan enerji santralının gaz ve benzin kullanan çoklu birimleri var. Santral, 40 küsur yıllık bir sistem kullanan soğutma fanları için otomasyonlu bir kontrol sistemi uygulamak istiyordu. Uygulanan yeni sistem başlıca sorunlara çözüm getirdi:

Kule etkinliğini etkilemeden enerji tüketimini ve maliyeti düşürmek

• Fanlar sürekli olarak tam hız çalıştığı için, enerji kullanımını ve soğutma kapasitesini yönetmek 200 HP fan başlatıcıları açıp kapamayı gerektiriyordu. Farklı yükler için fan hızını ve dolayısıyla soğutma oranını değiştirebilme yeteneği tüm fanların çok daha düşük enerji ihtiyacıyla çalışmasını (en iyi kule etkinliği) mümkün kılıyor. Sistem sadece ısıyı azaltmak için gerekli olan miktarda havayı hareket ettiriyor ve böylece çok daha az enerji tüketiyor.

• Tek tek fanlardaki vibrasyonu yönetebilmek için, yük talebi ve dolayısıyla soğutma talebi yüksek olduğunda bile, kapatılmaları gerekiyordu. Tüm fanları çalışır durumda bulundurup vibrasyonu yönetmek için bazılarını daha düşük hızda çalıştırabilme yeteneği birim üretimi için gereken soğutmayı optimal düzeyde sağlıyor.

• Diğer bir sorun, yaz ve kış aylarında farklı olan hava yoğunluğu nedeniyle mevsimsel olarak manuel fan kanadı eğim ayarı yapma ihtiyacıydı. Bu iş yılda yaklaşık 480 saatlik işgücü gerektiriyor ve hem bakım kaynaklarını santraldaki daha önemli başka işlerden alıkoyuyor hem de eğim ayarı için gerekli olan vinç kirası ve güvenlik yönetimi gibi masraflar yaratıyordu.

Değer yönetimi ve koruma

• Fanlarda fan vites kutusunu motora bağlayan 5 metre uzunluğunda birer fiberglas/metal sürücü şaftı var. Fren sistemi olmadığı için, çalışmayan fanların serbestçe rüzgarda dönmesi sürekli bir sorundu ve bazen motorda aşırı yük, sürücü şaftında ciddi bükme güçleri ve zaman zaman vites kutusu sorunları gibi olumsuz başlatma senaryolarına yol açabiliyordu. Yeni sistemde ise, yumuşak başlama ve başlama öncesi fren zaten M700 VSD'nin özellikleri arasında. Yumuşak başlama ve fan freninin eklenmesi fan çalışmaya başlarken sürücü şaftında gerçekleşen tork zirvelerini asgari düzeye indirerek değirmen etkisini ortadan kaldırdı. Motorlar artık her tarafa uygulanan bir başlatıcının yarattığı yüksek akıma maruz kalmıyor.

• Soğutma kulelerinde donma ve erime sorun yaratır. Mevcut sistem, kulelerin yanlarında buz oluştuğunda kule girişlerindeki ağır yükü eritmek için fanların ters çevrilmesini gerektiriyordu. Bu, çok zararlı sonuçlar yaratabilir ve hatta kulenin çökmesine bile yol açabilir. Soğuk havalarda değişken hız kullanarak hava akışının gereğince yönetilmesi buz oluşmasına yol açan yardımcı soğutmayı ortadan kaldırabilir. Bu da, en kötü hava koşulları dışında, fanları ters çevirme gereğini ortadan kaldırır.

Enerji şirketinin teknik danışmanı Mark Leigh şöyle diyor: “Değişken frekanslı sürücü (VFD) çözümlerini incelemeye karar verdik ve ilk olarak üç imalatçıyı düşündük. Ancak, Control Techniques [bir Emerson şirketi] ihtiyacımız olan çok kısa proje teslimat sürelerini karşılayabilen tek şirketti. Ayrıca, optimal bir çözüm önerebilmek açısından teknik becerileri çok yüksekti.”

Enerji santralında bir motor kontrol odasına gerçek zamanlı Ethernet özelliği içeren Control Techniques Unidrive M700 AC sürücüler kuruldu ve bunlar şimdi 22 soğutma kulesi fanını kontrol etmek için kullanılıyor. Sürücüler hem yüksek performans hem de endüksiyon ve kalıcı mıknatıs motorlar için esnek kontrol sunuyor. Santral açısından en önemlisi, yeni Unidrive M700 süreci daha kapsamlı bir şekilde kontrol ediyor.

Bay Leigh şöyle açıklıyor: “Her tarafa aynı anda uygulanan bir fan motorunda değişkenler fan kanadı eğimi ve hava yoğunluğu olup sabit bir hızda sabit bir maksimum HP vardır. Bizim durumumuzda maksimum HP 1750 rpm idi. Buna karşılık, VFD-kontrollü fan motorlarında değişkenler hız ve hava yoğunluğu olup sabit bir fan kanat eğiminde sabit bir maksimum HP vardır. Dolayısıyla, işgücü maliyeti açısından hızı ayarlamanın hiç maliyeti yoktur, çünkü hız ayarı motorun ve başlatıcının nominal maksimumu olan 200 HP sınırına uygun olarak VFD tarafından otomatik olarak yapılır. Tahminlerimize göre bu, dört işçinin üç hafta çalışması, yani 480 saat tasarruf etmemizi sağlıyor. Bu da, yaklaşık yılda $38.000 tasarruf anlamına geliyor.”

  Ask For More Information…