Су тапшылығы жағалау аймақтарындағы экономикалық және әлеуметтік дамуды шектейтін негізгі кедергіге айналды. Сумен жабдықтауды арттырудың негізгі технологиясы ретінде теңіз суын тұщыландыру өнеркәсіптік және тұрмыстық суды пайдалануды қамтамасыз ету үшін үлкен маңызға ие. Төмен энергия тұтынуымен, қысқа құрылыс мерзімімен және ықшам дизайнымен кері осмос (RO) теңіз суын тұщыландырудың негізгі процесі болып табылады.
RO жүйесінің негізі ретінде жоғары қысымды сорғы теңіз суын 4,0–6,0 МПа дейін қысымда ұстайды, ал оның энергия тұтынуы жүйенің жалпы энергия тұтынуының 60%-дан астамын құрайды.
Жоғары энергия шығындары: Тұрақты жылдамдықпен жұмыс істегенде, қысымды реттеу клапанның дроссельдеуіне негізделген, бұл көп мөлшерде энергияны жылу ретінде ысырап етеді. Төмен жүктеме жағдайында энергия шығыны 30%-дан асуы мүмкін.
Ауыр механикалық кернеу: Жоғары қысымды сорғыларды тікелей іске қосу номиналды токтан 5-7 есе көп ток тұтынады, бұл электр желісіне әсер етеді және трансформаторлардың, ажыратқыштардың және контакторлардың қызып кетуіне және ескіруіне, сондай-ақ істен шығуына әкеледі. Лездік айналу моменті сорғы біліктерінің, муфталардың, мойынтіректердің және бекіткіштердің босаңсуына, жарықшақтануына және зақымдалуына әкеледі.
Басқару дәлдігінің нашарлығы: Клапанды реттеу кідіріс пен дәлдіктің нашарлығынан зардап шегеді; қысымның ауытқуы RO мембраналарын оңай жыртады немесе тұзды су жағасындағы ағып кетулерге әкеледі, бұл техникалық қызмет көрсету шығындарын арттырады.
Теңіз суын тұщыландыру жүйесінің ерекшеліктерін ескере отырып:
Біріншіден, теңіз суының температурасы стандартты алдын ала орнатылған температурадан 1°C жоғары көтерілгенде, RO мембраналық тұзының қабылданбау жылдамдығы шамамен 0,3%-ға төмендейді, бұл өнім суының сапасын қамтамасыз ету үшін төмен жұмыс қысымын қажет етеді.
Екіншіден, өнімнің су жүктемесі өзгерген кезде, мембраналық компоненттерге немесе құбырларға зақым келтіруі мүмкін шамадан тыс қысым ауытқуларын болдырмау үшін сорғы жылдамдығын синхронды түрде реттеу керек.
Соңында, келесі конфигурациясы бар FGI FD5000 сериялы жоғары вольтты жетегі (FD5000-6/1250F-1A моделі) таңдалды:
Номиналды кернеу: 6 кВ
Номиналды қуаты: 1250 кВт
Номиналды ток күші: 150А
Басқару режимдері: VF басқару және векторлық басқару
Қорғаныс рейтингі: IP54 (зауыт едендері үшін шаң өткізбейтін және су өткізбейтін)
Негізгі ерекшеліктері: айналу моментін басқару, төмен жиілікті компенсация, жұмсақ іске қосу, Modbus қашықтан байланысы және бірнеше қорғаныс (артық кернеу, артық ток, артық температура)
Энергияны үнемдеу: MVD қозғалтқыш жылдамдығын өнімнің су жүктемесіне сәйкес нақты уақыт режимінде реттейді, бұл дәстүрлі клапандарды дроссельдеуді алмастырады. Судың бір тоннасына шаққандағы энергия шығыны шамамен 10–15%-ға төмендейді. Техникалық қызмет көрсету уақыты 2 сағаттан 15 минутқа дейін қысқарады.
Жұмсақ іске қосудан қорғау: Іске қосу тогы номиналды токтың 1,5 есесімен шектеледі. Бұл тікелей іске қосудың механикалық және электрлік кернеуін айтарлықтай азайтады. Жылдамдықты бірқалыпты реттеу сорғының қатты дірілдеуіне жол бермейді. Жабдықты жөндеу аралықтары 50%-дан астамға ұзарады, ал техникалық қызмет көрсету шығындары 30–40%-ға азаяды.
Процестің тұрақтылығы: Жоғары дәлдіктегі қысымды тұйықталған циклді басқару кіріс қысымының ауытқуын ±0,05 МПа шегінде ұстайды. Ол қысымның кенеттен өзгеруінен туындаған мембрананың жыртылуын немесе тұзды судың ағуын тиімді түрде болдырмайды. Мембрананың қызмет ету мерзімі 1-2 жылға ұзарады, ал өнім суының сапасы стандарттарға сәйкес келеді (тұз мөлшері ≤500 мг/л)
Қуат сапасын жақсарту: MVD каскадты H-көпірлік блоктар топологиясын қолданады, кіріс тогын THDi ≤4% деңгейінде сақтайды, ұлттық стандарттарға сәйкес келеді, электр желісінің ластануын азайтады және қуат коэффициентін 0,95-тен жоғары деңгейге дейін жақсартады.
Шешім бір жетегі бар бір қозғалтқышты автоматты айналып өту дизайнын пайдаланады. Ол бастапқы бекітілген жылдамдықты тізбекті апаттық резервтік көшірме ретінде сақтайды. Бұл қалыпты өндірісті тоқтатпай орнатуға мүмкіндік береді. Байланыс шинасы жетектің жұмысын бақылау жүйесіне (DCS) қосылады. Операторлар қашықтан іске қоса, тоқтата, жылдамдықты реттей және дабылдарды көре алады.
Өнімділікті бағалау
Бұрын: судың бір тоннасына 3,80 кВт/сағ; тәулігіне 6 840 кВт/сағ
Кейін: судың бір тоннасына 3,10 кВт/сағ; тәулігіне 5 568 кВт/сағ
Жалпы энергия үнемдеу деңгейі: 18,4%
Жылдық электр энергиясын үнемдеу: ~37 000 АҚШ доллары (270 000 юань)
Өтемақы мерзімі: шамамен 1,5 жыл
Жабдықтың істен шығу деңгейі 80%-ға төмендеді
Жоспарланбаған тоқтап қалу уақыты жылына 600 сағатқа азайды
Қосалқы бөлшектердің жылдық құны 80%-ға төмендеді
Қолмен тексеру жиілігі 55%-ға төмендеді
Техникалық қызмет көрсету тиімділігі 60%-ға өсті
Бұрын: Құрылыс материалдары зауытындағы тұрақты жылдамдықты желдеткішті басқару панелі
Кейін: ақылды тұрақты қысымды басқаруды көрсететін DCS бақылау экраны
"This upgrade exceeded our expectations. We save significantly on electricity each month. The pumps run smoothly and bearings last longer. The FGI FD5000 drive is very durable. Their engineers respond quickly. FGI is a reliable partner for industrial energy savings."
— Жағалау машина жасау зауытының техникалық директоры
Бұл жағдай FGI FD5000 сериялы жетектің дәл қолданылуы теңіз суын тұщыландыруда энергияны көп тұтыну және техникалық қызмет көрсетудің жоғары шығындары сияқты салалық мәселелерді сәтті шешетінін, энергияны үнемдеудің, сапаны және тиімділікті жақсартудың және шығындарды азайтудың үш еселік құндылығына қол жеткізетінін көрсетеді.
Егер сізде айнымалы жиілікті жаңғыртуды қажет ететін желдеткіштер, сорғылар, ауа компрессорлары, конвейерлер және т.б. сияқты өнеркәсіптік жабдықтар болса, тегін энергияны бағалау, жеке жаңғырту жоспары және жергілікті жерде тексеру үшін бізбен хабарласыңыз.