Ритбул: Честотни задвижвания на ABB намаляват потреблението на енергия от винтови помпи в пречиствателна станция с близо 80%

Дълги години се смяташе, че задвижванията с честотно регулиране не могат да постигнат съществени икономии на енергия в приложения с Архимедови винтове. Проект, реализиран в пречиствателната станция за отпадъчни води в Бедфорд, Великобритания, обаче доказва обратното. „Благодарение на внедряването на две честотни задвижвания ACS880 с ултра ниски хармонични изкривявания на ABB и оптимизирана стратегия за управление, операторът Anglian Water успява да намали енергопотреблението с близо 80%, като същевременно повишава надеждността на оборудването и съкращава разходите за поддръжка“, коментираха пред Инженер.bg от доказаната българска търговска и инженерингова компания Ритбул, която предлага двигателите и електрозадвижванията на ABB на пазара у нас.

Архимедовите винтове представляват товар с постоянен въртящ момент и традиционно работят при фиксирана скорост. Това е една от причините в продължение на години да се счита, че използването на задвижване с честотното регулиране не предлага значителни възможности за икономии на електроенергия. Практиката показва и друго предизвикателство – твърде високата скорост води до разбъркване на течността в събирателния резервоар вместо до ефективното ѝ транспортиране, докато прекалено ниската скорост също намалявала ефективността им.

„Пречиствателната станция в Бедфорд срещала сериозни проблеми при експлоатацията на входните помпи с Архимедови винтове. Поради чести експлоатационни проблеми системата консумирала между 4000 и 5500 kWh електроенергия дневно. За да се ограничат отказите, съществуващите устройства за плавен пуск се управлявали ръчно, което допълнително увеличавало разхода на електроенергия“, обясниха от Ритбул.

Преди модернизацията двата винта в съоръжението работели с устройства за плавен пуск и постоянна скорост. При ниски дебити и сухо време системата била значително преоразмерена спрямо реалните нужди, което водело до ненужен разход на енергия. Допълнително, при високо ниво в резервоара, потопената част на въртящия се винт предизвиквала турбулентно завихряне вместо ефективно изтласкване на водата, което намалявало производителността. Всеки старт на винта изисквал също и повторно запълване, тъй като след спиране водата се връщала обратно в резервоара.

За решаване на проблема от Anglian Water се обърнали към компанията Inverter Drive Solutions (IDS), която е част от партньорска програма ABB Value Provider на ABB. Тя обединява сертифицирани компании с доказана експертиза в областта на електрозадвижванията, електродвигателите, автоматизацията и сервизните услуги. Специалистите на IDS предложили промяна в концепцията за управление чрез използване на честотни задвижвания, които да поддържат винтовете в оптимален работен режим според моментните условия.

След извършен анализ инженерите изчислили, че внедряването на две честотни задвижвания и нов принцип на управление може да донесе икономии от хиляди евро седмично от разходите за електроенергия, без негативно въздействие върху технологичния процес.

„В рамките на проекта са инсталирани две честотни задвижвания ACS880-37 ULH на ABB с мощност 200 kW. Изборът на технологията ULH (Ultra Low Harmonic) е продиктуван от необходимостта за минимизиране на хармоничните изкривявания в електрическата мрежа. Освен че позволява използването на кабели с по-малки сечения, по-ниските нива на хармониците намаляват натоварването на електрооборудването и осигуряват допълнителен резерв за съответствие с изискванията на стандарта G5/5“, отбелязаха от Ритбул.

Проектът включва още монтаж на нови силови и двигателни кабели, модификация на съществуващите електрически табла и внедряване на контролер за ниво, който управлява работата на винтовите помпи в зависимост от нивото в събирателния резервоар. Това позволява значително намаляване на завъртанията на винтовете, което води както до по-ниско енергопотребление, така и до по-дълъг експлоатационен живот на механичните компоненти.

„Резултатите след въвеждането в експлоатация надминали първоначалните очаквания. Дневната консумация на електроенергия се намалила от 4000–5500 kWh до приблизително 1000 kWh. Общото работно време на двата винта е спаднало от 48 до около 20 часа дневно, без компромис с производителността на процеса“, продължиха коментара си от Ритбул.

Освен значителните енергийни спестявания, модернизацията води до намаляване на механичните натоварвания, по-висока надеждност и по-дълги интервали между техническите обслужвания. Удължени са периодите за смазване и подмяна на лагерите, а операторите получили възможност да определят кой от двата винта работи по-ефективно и съответно да му възлагат по-голямо натоварване.

Според Джейк Лорънс, ръководител на проекта в IDS, резултатите доказват, че честотните задвижвания могат успешно да се използват и в приложения с Архимедови винтове – сфера, в която доскоро това не се считаше за ефективно решение.

„Проектът в Бедфорд показва как съчетаването на съвременни честотни задвижвания, интелигентно управление и оптимизация на процесите може да доведе до значително намаляване на енергийните разходи, повишаване на надеждността и по-устойчива експлоатация на инфраструктурата за третиране на отпадъчни води“, допълниха още от Ритбул.

Източник на снимковия материал: Ритбул, ABB, ©Engineer BG via Canva.com