Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 94 )

7.2.13.7 Уменьшение нагрузки на двигатели

Описание

Двигатели и приводы используются для работы многих механических систем в производственных процессах. Нагрузку на двигатели и приводы можно снизить посредством обеспечения регулярного обслуживания и соблюдения основных этапов эксплуатации, таких как смазка оборудования.

Нагрузку на двигатели можно минимизировать, если:

- работа станка, который приводится в действие двигателем является эффективной;

- система выполняет полезную и необходимую работу;

- трансмиссия между двигателем и приводным оборудованием является эффективной;

- программы технического обслуживания приемлемы;

- минимизированы потери, вызванные, к примеру, трубопроводом, канализацией и изоляцией;

- система контроля является эффективной;

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии.

Применимость

Применимо при использовании двигателей.

Экономические показатели

Снижение затрат энергии.

Движущая сила внедрения

Снижение затрат энергии.

Справочная литература

[69, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2001 г.]

7.2.13.8 Минимизация потерь, вызванных двигателем

Описание

Потери, вызванные двигателем, можно минимизировать:

- при указании на использование высокопроизводительных двигателей, где это обосновано;

- если двигатель заглох - при обеспечении надлежащего обращения и внимания во время технологического процесса ремонта с целью минимизации потерь энергии;

- при избегании использования очень крупногабаритных двигателей;

- при учете постоянного переподключения электропитания двигателя при соединении фаз звездой, в качестве незатратного способа уменьшения потерь, вызванных малой нагрузкой двигателей;

- при проверке того, что асимметрия напряжений, низкой или высокое напряжение питания, нелинейное искажение или низкий коэффициент мощности не вызывают чрезмерных потерь.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии.

Применимость

Применимо при использовании двигателей.

Экономические показатели

Снижение затрат энергии.

Движущая сила внедрения

Снижение затрат энергии.

Справочная литература

[69, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2001 г.]

7.2.13.9 Преобразователи частоты для двигателей

Описание

Контроль скорости двигателя насоса посредством преобразователей частоты обеспечивает точную подгонку скорости рабочего колеса к необходимой производительности насоса, как потребление энергии и обработка жидкости.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии.

Эксплуатационные данные

Уменьшение потребления энергии зависит от мощности и числа насосов и двигателей. Как правило, уменьшение на 10 % в производительности насоса соответствует уменьшению потребления энергии насосом на 28 %.

На примере производителя растворимого кофе в Германии, последовательное внедрение преобразователей частоты для крупных электродвигателей настроить их таким образом, чтобы соответствовать требования производительности и избежать электрических пиковых нагрузок во время процесса запуска.

На молочном заводе в Дании 203 двигателя были оснащены преобразователями частоты. Общая мощность двигателей составила 1216 кВт. Сметная стоимость инвестиций составила 311000 евро. Ожидаемая годовая экономия составляет 90000 евро (1325000 кВт-ч).

Компания по производству продуктов из молочной сыворотки перерабатывает сыворотку на несколько сырьевых материалов для использования в фармацевтике и производстве пищевых продуктов. Один из продуктов – это лактоза, производство которой включает технологический процесс рафинирования, при котором «влажная» лактоза (9 % чистоты) растворяется в горячей воде в циклическом процессе. Влажная лактоза пропускается через сотрясательный лоток в смесительный сосуд, в котором она смешивается с горячей водой. Смесь подают насосом в буферный сосуд, где ее перемешивают, и оттуда смесь возвращают в смесительный сосуд. Таким образом, содержание лактозы в смеси постепенно возрастает. Спустя приблизительно 1 час смесь извлекается из смесительной установки для дальнейшей переработки. Уровень жидкости в смесительном сосуде ранее контролировался посредством регулирования потока воды/лактозы из буферных цистерн. Это достигалось посредством штуцерного крана на стороне подачи корпусного насоса, используемого для перемещения. У такой системы штуцеров было несколько недостатков, например, она балы неэффективна, поскольку вызывала излишнее рассеивание электроэнергии и излишний износ насоса. Такая система была заменена на систему регулирования скорости на двигателе, приводящем в действие насос. Это привело к экономии энергии в размере 12600 кВт-ч/год, что равно 1638 голландских гульденов (1994 г.), сокращению затрат на обслуживание в 10257 голландских гульденов/год (1994 г.) и периоду окупаемости в 0,3 года.

На примере пивоваренного завода сжатый воздух (6 бар) производится шестью компрессорами винтового типа и семью поршневыми компрессорами. Одни компрессор винтового типа работает как станок с регулируемой частотой, и все компрессоры регулируются централизованно. Преимущество данной технологии заключается в том, что перепады давления в системе подачи не превышают +/- 0,05 бар. Давление в системе можно снизить на 0,2 бар. По имеющимся данным при устранении периодов холостой работы компрессора можно сберечь приблизительно 20 % электроэнергии. Расходы на техобслуживание можно снизить примерно на 15 %. Количественно определить соотношение затрат и выгоды, вытекающее из уменьшения давления в системе, не представляется возможным.

Применимость

Преобразователи частоты можно использовать со стандартными трехфазными двигателями. Для них существует возможность как ручного, так и автоматического регулирования скорости. Их можно применять на существующих и новых предприятиях для насосов, вентиляционного оборудования и транспортных систем. Сообщают, что двигатели с приводом с преобразователем частоты не должны превышать 60 % общего использования энергии на предприятии, потому что они могут оказывать неблагоприятное воздействие на электроснабжение и могут привести к техническим проблемам.

Экономические показатели

Цена преобразователя частоты мощностью 5,5 кВт составляет около 600 евро.

Движущая сила внедрения

Уменьшение потребления электроэнергии в сочетании с более щадящей обработкой продукта.

Примеры предприятий

Молочный завод в Дании, производитель сыворотки в Нидерландах, производитель растворимого кофе в Германии и пивоваренный завод в Германии.

Справочная литература

[42, Совет министров северных стран, и др., 2001 г., 65, Германия, 2002 г., 237, Caddet, 1999 г., 247, Молочная ассоциация Германии, 2003 г.]

7.2.13.10 Использование привода с переменной скоростью для уменьшения нагрузки на вентиляторы и насосы

Описание

В частности, сила тяги может значительно повлиять на потребление энергии в производственных процессах. Капитальные затраты на более производительный двигатель не превышают затрат на двигатель стандартного качества, но выигрыш в производительности на 2 – 3 % значительно продлевает срок службы двигателя.

Кроме того, использование приводов с переменной скоростью для уменьшения нагрузки на вентиляторы и насосы – это гораздо более эффективный с точки зрения энергетики метод регулирования потока, чем дроссели, регуляторы тяги или системы рециркуляции.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии.

Применимость

Применимо на всех предприятиях ППНМ, где используются вентиляторы и насосы.

Экономические показатели

Снижение затрат энергии.

Движущая сила внедрения

Снижение затрат энергии.

Справочная литература

[69, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2001 г.]

7.2.14 Использование воды

7.2.14.1 Закачивание насосом только необходимого количества воды

Описание

При закачивании насосом только того количество воды, которое действительно требуется для производственного процесса достигается минимизация воздействия на уровень подземных вод и сбережение энергии. Воду можно при необходимости добывать так, чтобы избежать переполнения емкости и риска образования сточных вод посредством загрязнения или утечек.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления воды и энергии.

Применимость

Применимо в регионах, в которых добываются подземные воды.

Движущая сила внедрения

Местная нехватка подземных вод.

Примеры предприятий

Предприятия по переработке фруктов и овощей в Бельгии.

Справочная литература

[31, VITO, и др., 2001 г.]

7.2.15 Замораживание и кондиционирование воздуха

(Информацию о смежных с шоковой заморозкой технических методах см. в разделе 7.2.11)

7.2.15.1 Оптимизация кондиционирования воздуха и температур холодильного хранение

Описание

Отказ от охлаждения камер с кондиционированием воздуха до температуры ниже необходимой уменьшает потребление энергии, не в ущерб качеству пищевых продуктов. В холодильных установках часто поддерживают более низкие температуры, чем необходимо, из-за возможности сбоев. При поддержании более низкой температуры холодильной установки, чем необходимо, возникновение сбоев более вероятно.

Сообщают, что использование простых средств регулирования и установка правильных настроек может значительно способствовать тому, что работа холодильной установки будет максимально эффективной, например, при установке термостата для получения наилучшей энергетической эффективности установки не в ущерб надежности. Запись нормальных показаний приборов способствует раннему выявлению неправильного функционирования оборудования. Можно использовать автоматическую регулировку для выключения холодильной установки и/или освещения, когда они не используются. Освещение и двигатели в охлаждаемом пространстве не только используют электроэнергию, но, поскольку они производят тепло, они вносят свой вклад в энергию, требуемую для понижения температуры до необходимого уровня. Если в ситуациях, когда они не нужны, их можно удалить, а когда они не используются, их можно выключить, можно сберечь энергию.