【壓縮機網(wǎng)】可靠性是關(guān)鍵因素，但還需考慮功率、電網(wǎng)和用戶(hù)工廠(chǎng)設計

 

　　選擇驅動(dòng)低密度聚乙烯（LDPE）和空氣分離設備壓縮機的大型電機時(shí)，用戶(hù)考慮的因素包括投資成本、環(huán)境影響和長(cháng)期可靠性。簡(jiǎn)而言之，用戶(hù)期望用盡可能低的總擁有成本使用一款經(jīng)濟高效的電機。

 

　　LDPE和空氣分離設備壓縮機的成功運行牽動(dòng)著(zhù)巨額資金，包括氣體和化學(xué)品的銷(xiāo)售額、設備運行的能源成本以及有關(guān)運行可靠性、維護和停機方面的成本。

 

 

　　最終用戶(hù)都知道應該避免停機成本。以一臺平均年產(chǎn)25萬(wàn)噸LDPE的設備為例。如果設備每年運行8000小時(shí)，產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格是1500美元/噸，那么每小時(shí)的LDPE生產(chǎn)價(jià)值約為47000美元。所以，24小時(shí)的生產(chǎn)價(jià)值就是110萬(wàn)美元。對于一臺40萬(wàn)噸的設備來(lái)說(shuō)，每天的生產(chǎn)價(jià)值將高達180萬(wàn)美元。

 

　　電能消耗和二氧化碳（CO2）排放也對總擁有成本產(chǎn)生重大影響。計算LDPE和空氣分離設備電機的總擁有成本時(shí)，電力成本是最大的組成部分。對電能消耗的改進(jìn)估計可使每臺電機在20年使用壽命中節省50萬(wàn)美元的電能。實(shí)現的節約可以顯著(zhù)影響利潤，同時(shí)還具有巨大的環(huán)境效益，即在這20年里減少大約86噸的CO2溫室氣體排放。

 

　　可靠性是重中之重

 

　　LDPE和空氣分離設備的操作人員通常希望各過(guò)程能連續運行數年。而實(shí)現最佳的可用性和可靠性需要一個(gè)高效的維護計劃。當執行設備維護時(shí)，運維人員必須以高效的方式完成。為了做到這一點(diǎn)，用戶(hù)需要采用現代化的維護手段和先進(jìn)的理念。

 

　　常見(jiàn)的選擇是由定速同步電動(dòng)機驅動(dòng)往復式壓縮機。除了這些高價(jià)的硬件設備以外，建造LDPE廠(chǎng)房時(shí)還希望將3D建模、有限元方法（FEM）分析等現代工程工具和先進(jìn)的配件作為解決方案的一部分。

 

　　空氣分離企業(yè)通常采用“制造-擁有-運營(yíng)”模式?？蛻?hù)不僅關(guān)注初始投資成本，而且更重要的是，還需關(guān)注持續運行、用電量、可用性、停機和維護成本。這些構成設備的總擁有成本，任何一家氣體制造商或設備廠(chǎng)商，都需要盡量使這些成本最小化。驅動(dòng)壓縮機的電機通常使用時(shí)間很長(cháng)，需要以較高的電能效率運行，并遵照定制的維護計劃。

 

　　從總擁有成本角度來(lái)看，意外停機是致命的。因此在做出任何購買(mǎi)決定之前，必須充分考慮維護問(wèn)題。人們通常期望設備能夠100%不停歇地運行。雖然這是不現實(shí)的，但我們可以采取必要的預防措施，最大限度地減少維護時(shí)間和意外停機。

 

　　應與可以提供階段性維護計劃的供應商合作，以便制定無(wú)憂(yōu)的維護計劃并確保隨時(shí)可以得到全面的支持。預測性維護現在變得越來(lái)越重要，并且可以對總擁有成本產(chǎn)生積極的影響。

 

　　考慮電網(wǎng)和功率

 

　　電機并非孤立運行，而是需要依賴(lài)于電網(wǎng)。大型電機可以對連接網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)生影響，從而導致各種干擾并直接或間接影響總擁有成本。因此解決方案是制造啟動(dòng)電流低的大型電機，從而避免對電網(wǎng)造成不當影響，并減少對昂貴、復雜的開(kāi)關(guān)設備的需求。

 

　　與感應電機不同的是，同步電機可以始終控制轉子電流。同時(shí)可以利用可編程邏輯控制器（PLC）或自動(dòng)調壓器（AVR）解決方案配置功能并引入繼電器和保護裝置。因此高度靈活，可以滿(mǎn)足所需的特定啟動(dòng)方式和浪涌電流。

 

　　由于設計簡(jiǎn)單、成本低，直接啟動(dòng)（DOL）通常是LDPE壓縮機電機的首選啟動(dòng)方法。對于功率較高的電機，可能需要更精確地控制啟動(dòng)事件。這種情況下，可以采用很多解決方案。對于體積最大的超大型壓縮機電機，用戶(hù)可能希望使用變速驅動(dòng)器（VSD）或自耦變壓器啟動(dòng)方式。

 

　　總而言之，通過(guò)全面分析，用戶(hù)可以選擇出最有效的啟動(dòng)策略，這將有助于減少干擾并降低總擁有成本。

 

　　功率因數與電機對電網(wǎng)的影響密切相關(guān)，所以應包括在任何總擁有成本計算中。同步電機設計會(huì )補償供電網(wǎng)絡(luò )所需的功率因數，因此可以控制無(wú)功功率。如果需要控制功率因數或補償無(wú)功功率，則可以使用同步電機代替感應電機。

 

　　同步電機的功率因數通常在1.0到0.8（超前）范圍內。當功率因數超前時(shí)，電機會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生無(wú)功功率。盡管可以通過(guò)電容器組處理無(wú)功功率，但有時(shí)客戶(hù)仍需要支付無(wú)功功率費用。

 

　　滿(mǎn)足工廠(chǎng)需求的設計

 

　　如今，總擁有成本的直接優(yōu)勢推動(dòng)著(zhù)人們追求更高的功率和負載：電機越大，可以驅動(dòng)的壓縮機越大。機組功率越高，意味著(zhù)設備可以采用較少的壓縮機組獲得同樣的產(chǎn)量，從而節省工程時(shí)間、空間和投資成本。

 

　　冷卻是另一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵方面。適當的冷卻器可以實(shí)現最高的輸出、可靠性、運行時(shí)間和效率，從而為總擁有成本帶來(lái)優(yōu)勢。

 

　　若不考慮安全問(wèn)題，那么總擁有成本的計算便是不完整的。LDPE和空氣分離過(guò)程涉及潛在的爆炸性化學(xué)環(huán)境，必須管理并盡量降低風(fēng)險。

 

　　如果不遵守安全法規和標準，可能會(huì )導致設備損壞、人員受傷、生產(chǎn)損失和政府部門(mén)的罰款，從而增加用戶(hù)的總擁有成本。

 

　　總擁有成本

 

　　為更大型壓縮機選擇合適的電機時(shí)，必須考慮許多變量：購買(mǎi)價(jià)格、每臺設備生產(chǎn)時(shí)的能源和運行成本，以及停機和維護費用。用戶(hù)應系統地分析在設備預期使用壽命期內的所有成本因素，并得到準確的總擁有成本估值。