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ASD在Daishowa安吉利斯造纸厂的应用
Daishowa安吉利斯造纸厂是日本Daishowa造纸有限公司位于华盛顿州安吉利斯港的分厂。该厂每年能利用木材和回收废纸生产160,000吨纸张。这些纸张主要出售给美国的电话名录出版社。
1、应用概况
两台100HP,1175RPM的电机用来带动并联的竖直安装的水泵。这些水泵将污水从污水池抽到净化池中,还有一台水泵是备用的。在ASD安装之前,两台电机不断的运行,以满足每分钟7000加仑的流量。但是日常生产中,每天有七百万加仑的流量进入净化池,或者说每分钟4800加仑。平均每分钟有2200加仑通过一个旁路阀输导。系统由水位控制阀和旁路阀控制。当污水池水位升高时,水位控制阀打开,旁路阀关闭;当水位下降时,水位控制阀关闭,旁路阀打开。通过这些阀门控制水位会耗费一定的能量,而振动则会引起维护问题并且缩短设备的寿命。由于空间受限而且基础结构的成本很高,排除了变频器的使用。
2、存在问题
水泵的开关会引起水流的激涌和水锤现象,会损害管道系统;
长时间的较高的启动电流会使电机过热;
控制污水池水位的旁路阀和水位控制阀会耗费很多能量;
气穴现象和振动会使管路老化,缩短设备寿命。
3、解决方案
ASD安装在两个电机之间,带动竖直安装的水泵,将污水从污水池中通过管道抽到净化池中。由于空间限制和高昂的成本,放弃了对变频器的选择而使用ASD。电机现在可以分别启动,降低了启动电流,减少了水锤现象和对管路的损害。由水位控制阀和旁路阀带来的能量损失也减少了,水位由水泵的速度变化来控制。
4、改进效果
消除了振动和水锤现象,减少了噪音,每年节省维修成本$15,000;
减少了较高的启动电流的维持时间,潜在的延长了设备的寿命;
每年可以节省700,000kwh以上的能量。
5、ASD的重大影响
使用ASD调节水泵速度来控制水位要比使用旁路阀更有效率得多。维持每分钟4800加仑的水量流入净化池所需要的能量由142kw降到了62kw,这样每年可以节约700,000kwh以上的能量。另外,ASD消除了振动和水锤现象,这样每年节省了大约$15,000的成本。
“我们对ASD的节能效果非常满意。考虑到ASD的稳定性、可靠性,以及能够降低系统的维护成本等特性,我们将在其他设备上也使用ASD。”--Rex
Springer, 纸浆厂应用部经理。
安装ASD之前的管道系统示意图:
该图是安装ASD之前的污水池水位控制图。水位控制阀和旁路阀是先后工作的。当水位上升时,水位控制阀开启,旁路阀关闭。平均每天七百万加仑(每分钟4800加仑)流入净化池,每分钟2200加仑通过旁路阀流回污水池。
安装ASD之后的管道系统示意图:
该图是安装ASD之后的污水池水位控制图。水位控制阀全开,旁路阀关闭。通过ASD来控制水泵的转速。当水位升高时,水泵加速;水位下降时,水泵减速。这样就实现了通过调速来控制水位,而不是通过旁路的水流控制。
ASD与阀门能耗的比较
该图表显示的是对应每分钟进入净化池的不同水量所需要的电机能量(以kw计算)。蓝色线表示两个水泵用水位控制阀和旁路阀控制时的情况;红色线表示利用ASD控制的情况。利用ASD保持每天七百万加仑(每分钟4800加仑)的水量进入净化池时,可以平均节省80kw的能量。
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