Повышение эффективности фильтрующих установок

Фильтрационный модуль потребляет до 40% энергии от энергопотребления промышленной установки. Однако на многих деревоперерабатывающих и текстильных предприятиях, а также в сфере полимерной промышленности фильтры необходимы. Именно поэтому компания Schuko – специалист по насосам и фильтрующим установкам – объявила своей главное задачей повысить энергоэффективность своей техники. Кроме того, большое внимание уделяется интеллектуальным технологиям управления. В настоящее время компания ведет крупный проект по снижению энергопотребления мебельной фабрики.

Хайко Шульте-Зюдхофф (Heiko Schulte-Suedhoff) стоит перед деревообрабатывающей машиной в большом производственном цехе. Он глубоко вдыхает и выдыхает. Пахнет распиленным деревом и стружкой. Но этот запах и воздух не раздражает обоняние. Стружка удаляется быстро и качественно. Качество воздуха не вызывает сомнений и соответствует установленным нормам. Хайко очень рад. Его брат Андрэ стоит рядом с ним и тоже вдыхает запах древесины. «Каждый год в Европейском союзе от загрязненного пылью воздуха умирает более 100000 человек. Поэтому в таких видах промышленности, как деревоперерабатывающая, текстильная и полимерная, необходимо обеспечить улучшение санитарно-гигиенических условий», – объясняет Хайко Шульте-Зюдхофф, который вместе со своим братом владеет компанией Schuko H. Schulte-Suedhoff GmbH (Schuko) в городе Бад-Лар. Братья со своим партером – руководителем компании LS Automation – приехали на мебельную фабрику, для которой они совместно разрабатывали интеллектуальную систему фильтрации. Эта установка не просто очищает воздух от пыли – она делает это максимально энергоэффективно. Специалисты Schuko разработали насосы и систему фильтров, а инженеры LS Automation присоединили эту технику к своему автоматизированному шкафу управления. Шкаф управления необходим для эффективного использования электроэнергии, поскольку эффективность привода вентилятора – один из основных пунктов в перечне производственных затрат. В прошлом вентиляторы включали и выключали вручную, но мы живем в эпоху интеллектуальных систем управления, поэтому автоматизированные технологии контроля необходимы для поддержания эффективности работы предприятия на высоком уровне.

Снизить энергопотребление с 3 МВт до 400 кВт

«Если рассчитывать энергопотребление деревоперерабатывающей машины, то для фильтрующей системы требуется дополнительные 40% энергии. Мы уже давно занимаемся вопросами коэффициента полезного действия и эффективности затрат. До недавнего времени мы, как и другие производители, фокусировали внимание на оптимизации наших установок. Но сейчас мы на шаг впереди благодаря внедрению технологий интеллектуального управления, обеспечивающих повышение энергоэффективности», – радуется Андрэ Шульте-Зюдхофф. Благодаря Ульриху Лемме (Ulrich Lemme), руководителю компании LS Automation (которая ранее была одним из подразделений Schuko), было создано конкурентное преимущество: концепция интеллектуального управления и система автоматизации. Вместе со специалистами по управлению энергоресурсами Eaton и Schuko компания LS Automation сократила энергопотребление мебельной фабрики с 3 МВт до 400 кВт. Для этого была разработана фильтрующая установка на 168 машин, которые расположены на площади 5000 м2 и соединены проводами длиной 1,2 км. Более 40 трехфазных двигателей обеспечивают работу 18 вытяжных вентиляторов, а также поддерживающих транспортных вентиляторов, цепных двигателей для отвода стружки и шлюзовых двигателей. В соответствии с Директивой о требованиях к экологическому проектированию продукции, связанной с энергопотреблением, компания Schuko уже некоторое время использует двигатели класса IE3. В качестве защитных автоматов двигателей для мебельной фабрики было решено использовать устройства серии PKZ от компании Eaton, а для некоторых соединений были предусмотрены комбинации пусковых механизмов из серии контакторов DIL для прямого переключения обмоток со звезды на треугольник.

Особенность фильтрующей системы заключается в каскадной схеме, которая обеспечивает оптимальную регулировку нагрузки в зависимости от количества работающих машин, тем самым используя электроэнергию максимально эффективно. Система состоит из множества отдельных вентиляторов, которые включаются при повышении нагрузки. Благодаря этому установка в каждый момент времени может обеспечить требуемое увеличение давления. Некоторые вентиляторы используются для выравнивания колебаний давления (управление осуществляется с помощью частотного преобразователя), а для остальных установлено фиксированное число оборотов для оптимального энергопотребления в рабочей точке. С помощью комбинированного блока управления (ЧМИ/ПЛК) XV-102 осуществляется контроль каскадной системы и приводов для фильтрующей установки, а также 168 приводов для затворов, которые в зависимости от присутствия сотрудников на рабочих местах регулируют воздушный поток. Разделенная на две части установка устроена таким образом, что для каждой части предусмотрено две системы ЧМИ/ПЛК, и все четыре системы обмениваются данными.

Инструменты автоматизации

Экономические факторы обусловливают все большее внимание к эффективному распределению стоимости энергии для процессов переработки и загрузке оборудования. Только с учетом этих аспектов можно оптимизировать ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и инвестиции. Именно поэтому Ультрих Лемме так настойчиво хотел обеспечить инструменты сбора данных о параметрах машин и энергопотреблении. «Системы ЧМИ/ПЛК от компании Eaton благодаря программированию Codesys и ПО Galileo для визуализации позволяют нам быстро, просто и эффективно реализовывать наши идеи», – говорит Лемме. «Поэтому мы можем без проблем запрограммировать модуль сбора данных для любого проекта. Хорошим дополнением к системе являются измерительный модуль NZM-XMC-TC-MB и силовой выключатель NZM». Преобразовательно-измерительный модуль NZM-XMC-TC-MB применяется для внешних (и даже уже установленных) трансформаторов и подходит для установки в ходе реконструкции энергообъектов. При этом модуль подходит для измерений параметров приборов с токами до 6300 А.

Компании Schuko и LS Automation планируют и в будущем сотрудничать со специалистами Eaton. Ультрих Лемме уже планирует следующий совместный проект: «В будущем мы хотели бы создать систему, позволяющую передавать данные о параметрах машин и энергопотреблении непосредственно в систему управления материалами (SAP). Мы разрабатываем также концепции технической диагностики и обслуживания, а также системы коммуникации между машинами и блоками установок. Мы располагаем технологиями Eaton, которые позволяют нам достичь высоких показателей энергоэффективности и подготовиться к внедрению Индустрии 4.0».

 

Возврат к списку

Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?