FGI FD5000 Serisi MVD, enerji tasarrufu için çimento fırını egzoz fanında kullanılır.

Proje Genel Bakışı

Çimento üretimi, yüksek enerji tüketiminin olduğu önemli bir alandır. Fırın egzoz fanı, üretim hattındaki kritik ve ağır yük taşıyan bir cihazdır. Fırın içindeki negatif basıncı dengelemede, egzoz gazını taşımada ve malzeme ısı alışverişini desteklemede önemli bir rol oynar. Fanın güç tüketimi, tesisteki toplam yardımcı ekipman enerji kullanımının %35'inden fazlasını oluşturmaktadır.

Geleneksel sabit frekanslı çalışma, hava akışını kontrol etmek için bir damper kullanır. Bu durum, yüksek enerji israfı, yüksek mekanik gerilim, zayıf proses kontrolü ve yüksek bakım maliyetleri gibi yaygın sorunlara yol açar.

I. Müşteri Sahasındaki Temel Sorunlar

1.1 Yüksek Enerji Maliyetleri

Fan tasarımı aşırı kapasite payı bırakıyor. Tam 50 Hz hızda çalışıyor. Bir damper hava akışını kontrol ediyor, ancak açıklığı sadece %45-60 arasında. Bu da önemli miktarda elektrik enerjisi kaybına neden oluyor.

Mekanik ve ısı kaybı gibi faktörler de enerji israfına yol açar. Düşük yük koşullarında enerji israfı %28'i aşarak aylık elektrik faturalarının sürekli yüksek olmasına neden olur.

1.2 Şiddetli Mekanik Darbe

Yüksek gerilim motorunun doğrudan şebekeye bağlanması, nominal akımın 5 ila 7 katını çeker. Bu ani akım artışı, santralin elektrik şebekesini etkiler ve genellikle transformatör aşırı yüklenmesine ve şalt cihazlarının aşırı ısınması nedeniyle devre dışı kalmasına neden olur. Anlık tork şokları, fan yataklarını, kaplinleri ve tabanlarını gevşetir veya çatlatır. Kanat titreşimi ve aşınması ciddi boyutlara ulaşır.

1.3 Zayıf Proses Kontrol Hassasiyeti

Manuel damper ayarı zaman gecikmesine neden olur. Fırın negatif basıncı ±200 Pa'ya kadar dalgalanır. Bu durum fırın sıcaklıklarında istikrarsızlığa yol açar ve klinker yanma kalitesini etkiler. Sık sık meydana gelen anormal duruşlar sürekli üretimi kesintiye uğratır.

II. ÖzelleştirilmişMVD Çözüm

2.1 Hassas Seçim ve Yapılandırma

Çimento fabrikasının yüksek sıcaklık, yüksek toz ve 7/24 ağır yük koşullarının yanı sıra kapalı devre negatif basınç kontrolü ve düşük frekanslarda yüksek tork gereksinimlerini göz önünde bulundurarak, **FGI FD5000-10/800F-1A Orta Gerilim sürücüsünü** seçtik. Başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir:

Nominal gerilim: 10kV

Nominal güç: 800kW

Nominal akım: 58A

Kontrol modları: Sensörsüz vektör kontrolü, PID negatif basınç kapalı devre kontrolü

Koruma derecesi: IP54 (toz geçirmez, yüksek sıcaklığa dayanıklı, atölye tozunun girişine karşı koruma sağlar)

Başlıca özellikler: Düşük frekanslarda yüksek tork, yumuşak başlatma ve durdurma, çoklu elektrik korumaları, Modbus endüstriyel iletişim, uzaktan arıza uyarısı.

2.2 Çözümün Teknik Avantajları

Enerji tasarruflu hız kontrolü: Damper kısma özelliğini ortadan kaldırır. MVD, sabit hızda çalışma yerine, fırın negatif basıncına ve üretim yüküne bağlı olarak fan hızını ayarlar. Hava akışını gerçek talebe göre ayarlar ve gereksiz enerji kaybını ortadan kaldırır.

Yumuşak başlatma koruması: Başlatma akımını nominal akımın 1,5 katı ile sınırlandırır. Şebeke dalgalanması veya mekanik tork şoku olmaz. Fan titreşimi önemli ölçüde azalır.

Proses kararlılığı: Negatif basınçlı PID kapalı devre kontrolü, fırın negatif basınç dalgalanmasını ±30 Pa içinde tutar. Fırın sıcaklığı ve proses koşulları stabilize olur ve klinker kalitesi iyileşir.

Şebeke kalitesinde iyileşme: Ünite serisi çok seviyeli topoloji, giriş akımı harmonik bozulma oranı THDi ≤ %4, ek harmonik arıtma ekipmanına gerek yok, şebekenin güç faktörü 0,96'nın üzerine çıktı.

Zorlu koşullara uygun: Geniş voltaj toleransı, toz geçirmez ve parazit önleyici tasarımı, yüksek sıcaklık ve tozlu çimento fabrikası ortamlarında 7/24 güvenilir çalışma sağlar.

2.3 Uygulama Mimarisi

Tek sürücüden tek motora otomatik baypas çözümü kullandık. Sistem, orijinal sabit frekanslı devreyi acil durum yedeklemesi olarak korur. Operatörler, üretim durdurulmadan bakım veya arıza durumlarında manuel olarak geçiş yapabilirler. MVD, endüstriyel iletişim veri yolu üzerinden tesis DCS'sine bağlanarak uzaktan başlatma/durdurma, hız ince ayarı, otomatik negatif basınç kontrolü, gerçek zamanlı veri kaydı ve uzaktan arıza alarmı sağlar.

III. Tam Uygulama Süreci

3.1 Saha Araştırması ve Tasarımı

Teknik ekibimiz sahayı üç kez ziyaret etti. Saha düzeninin detaylı bir incelemesini yaptık, ekipman çalışma verilerini topladık, enerji tüketimini hesapladık, detaylı elektrik çizimleri hazırladık, teknik açıklamalarda bulunduk ve durdurma zaman aralıklarını planladık.

3.2 Kurulum ve Kablolama

MVD cihazını özel bir konteynerin içine yerleştirdik, topraklamayı tamamladık ve yüksek ve düşük voltajlı kabloları ayırdık. Sıcaklık artışını standart sınırlar içinde tutmak için kabinin içine soğutma cihazları ekledik.

3.3 Devreye Alma ve Deneme Çalıştırması

Mühendislerimiz PID parametrelerini hassas bir şekilde ayarladı. Yüksüz ve yüklü deneme çalışmaları gerçekleştirdik, ardından 72 saatlik kesintisiz tam yük testi yaptık. Devreye alma işleminden sonra fan, üretim süreci gereksinimlerine mükemmel şekilde uyan 42-45 Hz'de istikrarlı bir şekilde çalışıyor.

3.4 Kabul ve Teslimat

Müşterinin ekipman ve üretim departmanlarıyla ortak kabul sürecini organize ettik. Eksiksiz bir yenileme teknik dosyası ve işletme/bakım kılavuzu teslim ettik. Ayrıca müşterinin işletme ve bakım ekibi için iki tur uygulamalı eğitim verdik.

IV. Yenileme Sonrası Ölçülen Sonuçlar (Önemli Noktalar)

4.1 Enerji Tasarrufu Verileri

Yenileme öncesi: Ortalama günlük fan enerji tüketimi 15.860 kWh, yıllık tüketim 5,78 milyon kWh.

Yenileme sonrası: Ortalama günlük fan enerji tüketimi 11.230 kWh, yıllık tüketim 4,10 milyon kWh.

Başlıca sonuçlar: Toplam enerji tasarruf oranı %29,8, yıllık elektrik maliyeti tasarrufu 426.000 $ (yaklaşık 0,10 $/kWh), geri ödeme süresi yaklaşık 1,3 yıl.

4.2 Ekipman Çalıştırma İyileştirmeleri

Ekipman arıza oranı %82 düştü.

Yıllık arıza süresi 580 saat azaltıldı.

Fan titreşimi %65 azaldı.

Rulmanlarda, bıçaklarda ve bağlantı elemanlarında önemli ölçüde daha az aşınma.

4.3 Daha Düşük Bakım Maliyetleri

Yıllık yedek parça ve bakım maliyetleri %85 oranında azaltıldı.

Manuel inceleme sıklığı %60 oranında azaltıldı.

Bakım işlerinin verimliliği %55 arttı.

Fırında sağlanan stabil negatif basınç, klinker geçiş oranını %2,3 oranında artırarak üretim hattı kapasite kullanımını daha da yükseltti.

V. Site Fotoğrafları

Yenileme öncesi: Çimento fırını egzoz fanı için sabit frekanslı damper kontrol kabini

(Resim: Çimento üretim hattı fan damper kontrol noktası)

Yenileme işleminden sonra: FGI FD5000 serisi 10kV Orta Gerilim Sürücüsü (konteyner içinde)

(Resim: 800kW MVD konteyner)

VI. Müşteri Onayı

"The MVD retrofit for our kiln exhaust fan exceeded our expectations. The monthly electricity savings are very significant. Fan noise and vibration dropped significantly. The frequency of bearing spare parts replacement has been greatly reduced.Kiln negative pressure stays very stable, making clinker quality more consistent. The FGI FD5000 MVD runs reliably. FGI's technical team did professional installation and commissioning, and their after-sales service responds quickly. FGI is a long-term partner we trust for energy saving retrofits."

— Büyük bir uluslararası çimento grubunun ekipman üretim direktörü

VII. Özet ve İletişim

Bu örnek, FGI FD5000 serisi MVD'nin hassas uygulamasının, bir çimento fabrikası fırın egzoz fanının yüksek enerji tüketimi ve yüksek bakım sorunlarını nasıl başarıyla çözdüğünü göstermektedir. Çözüm üç temel fayda sağlamaktadır: enerji tasarrufu, iyileştirilmiş kalite ve verimlilik ve daha düşük maliyetler.

Fanlar, pompalar, hava kompresörleri, konveyörler veya diğer endüstriyel ekipmanlar için MVD (Merkezi Voltaj Dağıtımı) iyileştirmelerine ihtiyacınız varsa, ücretsiz enerji değerlendirmesi, özel iyileştirme teklifi ve saha incelemesi için bizimle iletişime geçin. Verimli ve akıllı bir endüstriyel otomasyon üretim sistemi kurmanıza yardımcı olacağız.