EN
Teplo z priemyselných odpadových plynov sa na technologickom diagrame môže javiť ako zadarmo dostupné palivo, avšak po meraní teploty, prietoku a prevádzkových hodín sa ukáže ako veľmi premenné. Permanent magnet generator pmg môže pomôcť teplo-na-výkonovej súprave premeniť meniace sa mechanické vstupné energie na užitočnú elektrickú energiu, avšak len vtedy, keď je generátor prispôsobený expanzorom, riadiacim systémom a prevádzkovému cyklu konkrétneho miesta. Užitočnou otázkou nie je, či má trvalý magnetický generátor PMG výhodnú účinnosť na štítku. Je to skôr otázka, či jeho elektrické správanie zvyšuje celkový výstup za podmienok, ktoré projekt skutočne bude mať.
Z inžinierskeho hľadiska je východiskovým bodom profil zaťaženia. Odpadové teplo sa zvyčajne prenáša do pracovnej kvapaliny, ktorá poháňa turbínu alebo expanzor, ktorý následne poháňa generátor. V priemyselných aplikáciách odpadových plynov nestačí samotná teplota zdroja: na výkon na hriadeli, ktorý dosahuje generátor, vplývajú aj hmotnostný prietok, tlak, zloženie, znečistenie, udalosti obchádzania a výrobné plány. Preto by mal byť trvalý magnetický generátor (PMG) vybraný ako súčasť prevodného reťazca, nie ako izolovaná elektrická súčiastka.
Začnite so zdrojom tepla, nie s menovitým výkonom generátora
Zmena, ktorá ovplyvňuje špecifikáciu, spočíva v uvedomovaní si, že maximálny výkon generátora má význam len vtedy, ak prúd odpadových plynov dokáže zabezpečiť zodpovedajúcu hriadeľovú výkonnosť po dobu významných prevádzkových hodín. Pri prehliadke miesta sa musia zaznamenať teploty na vstupe a výstupe, prietok plynu, povolený pokles tlaku, limity prístupu výmenníka tepla, riziká kontaminácie a sezónne alebo dávkové kolísania procesu. Tieto vstupné údaje určujú rozsah otáčok a krútiaceho momentu expanzéra; tento rozsah určuje, aké parametre musí prijať permanentný magnetický generátor (PMG).
Napríklad stabilný výfukový prúd s vysokou teplotou môže podporovať relatívne úzku prevádzkovú pásmo. Rúrová pec s cyklickou výrobou môže vyžadovať oveľa širšie pásmo a dôkladnejšiu logiku spustenia/zastavenia. Keď sa do výpočtov zahrnú aj vonkajšia teplota a podmienky chladenia, menovitý výkon trvalého magnetického generátora (PMG) sa môže výrazne líšiť od spojitého výkonu, ktorý by mal projekt plánovať. Toto nie je slabosť stroja; ide skôr o pripomienku, že elektrické dimenzovanie musí sledovať dostupný tepelný zdroj.
Prečo topológia PMG môže zlepšiť výkon prevodu
Trvalý magnetický generátor (PMG) používa magnetické rotory namiesto samostatne budivaného rotorového poľa. Odstránením strat v rotore pri budení možno dosiahnuť efektívnejšiu konverziu, najmä keď sa mení otáčková rýchlosť hriadeľa a zaťaženie. Presnejšie povedané, môže sa tak znížiť jedna zložka elektrických strát; projekt stále musí zohľadniť straty v statori, straty v meniči, straty v ložiskách, požiadavky na chladenie a straty v turbíne alebo expanznom stroji.
Táto rozlišovacia schopnosť je dôležitá pri získavaní odpadového tepla. Keď sa získané teplo znižuje, expandér sa môže vzdialiť od svojho návrhového bodu. Dobré zhodnotenie permanentného magnetického generátora (PMG) spolu s vhodnou výkonovou elektronikou umožňuje prevádzku premennou rýchlosťou namiesto nútenia mechanického systému, aby zostal na jednej siete synchronnej rýchlosti. Ovládacie systémy potom môžu upraviť výstup premenlivej frekvencie pre miestnu zbernicu, úložný systém alebo sieťové rozhranie, pričom udržujú rotujúcu sústavu v povolených medziach krútiaceho momentu a teploty.
- Znížená požiadavka na budenie: Permanentný magnetický generátor (PMG) nepotrebuje samostatný rotorový zdroj budenia.
- Kompatibilita s prevádzkou premennou rýchlosťou: Generátor a menič sa môžu špecifikovať podľa využiteľného rozsahu rýchlostí expandéra.
- Reaktívna regulácia napätia: Menič dokáže regulovať dodávané napätie a frekvenciu aj počas zmeny mechanickej rýchlosti.
- Nižšia mechanická zložitosť pri niektorých usporiadaniach: Priame spojenie môže znížiť závislosť od prevodovky zvyšujúcej rýchlosť, ak sú krútiaci moment a rýchlosť vhodné.
Rýchlosť, krútiaci moment, napätie a kapacita meniča je potrebné prispôsobiť ako jeden systém.
Hlavnou návrhovou úlohou je prispôsobiť krútiaco-momentovo-rýchlostnú charakteristiku expandéra účinnostnej mape permanentného magnetického generátora (PMG) a pracovnému rozsahu meniča. Nadmerne veľký generátor môže dlhodobo pracovať pri nízkom zaťažení. Nedostatočne veľký generátor môže spôsobiť tepelné zaťaženie, obmedzenie krútiaceho momentu alebo časté obmedzovanie výkonu v prípadoch, keď je k dispozícii odpadové teplo. Ani jeden z týchto prípadov nepredstavuje optimalizáciu.
Požiadajte inžiniersky tím, aby spoločne vyhodnotil nasledujúce body:
- Mechanický rozsah: minimálna, normálna a maximálna rýchlosť hriadeľa; prechodné zrýchlenie; torzné správanie a ochrana proti prekrúteniu.
- Elektrický rozsah: menovitý a špičkový krútiaci moment, nárast teploty vinutia, trieda izolácie, rozsah napätia a povolený prúd.
- Výkonová elektronika: topológia usmerňovača/meniča, harmonický výkon, dimenzovanie DC-linku, povinnosti vyplývajúce z príslušných sieťových predpisov a logika prechodného prežívania porúch.
- Parazitné zaťaženia: čerpadlá, ventilátory, chladiace zariadenia, riadiace systémy a straty transformátorov, ktoré znížia čistý exportovaný výkon.
A Permanent magnet generator pmg nemôže kompenzovať expandér, ktorý je zle prispôsobený zdroju tepla, ale môže zachovať väčší použiteľný výstup, keď je mechanický vstup premenný a ovládacie systémy sú navrhnuté s ohľadom na túto premennosť.
Použite riadiacu logiku na ochranu výstupu aj životnosti zariadenia
Výkon odberu tepla sa často stratí počas prechodných stavov namiesto ustáleného prevádzkového režimu. Ohrievanie pri štarte, prerušenia výrobného procesu, zmeny zloženia plynu a znečistenie výmenníka tepla môžu rýchlo zmeniť vstupný krútiaci moment na hriadeli. Stratégia riadenia trvalého magnetického generátora (PMG) by preto mala zahŕňať obmedzenia otáčok, obmedzenia krútiaceho momentu, monitorovanie teploty generátora, ochranu DC-zbernice a prahy riadeného vypnutia.
Tímy môžu mať sklon využívať každý kilowatt počas krátkeho udalosti s vysokou teplotou. V praxi však stabilná prevádzková politika môže priniesť vyššiu ročnú hodnotu, ak sa tak vyhne opakovanému tepelnému cyklovaniu, vypnutiam meniča alebo neplánovanej údržbe. Špecifikácia trvalého magnetického generátora (PMG) by mala jasne uviesť nepretržitý a dočasný prevádzkový režim spolu s usporiadaním chladenia a povolenými okolitými podmienkami.
Neprehliadajte rozdiel medzi PMG a permanentným magnetickým motorom PMSM.
Trvalý magnetický motor PMSM a trvalý magnetický generátor PMG zdieľajú princípy magnetických strojov, avšak ich projektové úlohy sú odlišné. PMSM spotrebuje elektrickú energiu na vytvorenie mechanického pohybu; generátor premení mechanický výkon hriadeľa na elektrickú energiu. V projekte využívajúcom teplo výfukových plynov sa trvalý magnetický motor PMSM môže stále vyskytovať v pomocných čerpadlách, ventilátoroch alebo kompresoroch. Koordinácia týchto pomocných zaťažení s trvalým magnetickým generátorom PMG je užitočná, pretože pomocné zariadenia určujú celkový elektrický výstup projektu, nie len jeho hrubú generáciu.
Praktická postupnosť uvádzania do prevádzky
Uvedenie do prevádzky by malo overiť tok energie od prúdu plynu po dodanú elektrickú energiu. Najprv overte merania zdroja tepla za reprezentatívnych podmienok výroby. Potom potvrďte rýchlosť expanzora, krútiaci moment, vibrácie a stabilitu riadenia. Následne otestujte permanentný magnetický generátor (PMG) pri postupne zvyšovaných zaťaženiach a zaznamenajte teplotu vinutí, správanie meniča a kvalitu výstupu. Nakoniec vypočítajte čistý výkon po odpočítaní spotreby pomocných zariadení namiesto uvádzania len výkonu na svorkách generátora.
Pre tímy projektov, užitočná požiadavka na nákup nie je len jednoducho „vysokú účinnosť PMG“. Ide o zdokumentovaný prevádzkový rozsah: predpoklady týkajúce sa zdroja tepla, rozsah otáčok hriadeľa, krútiaci moment, požiadavky na napätie a menič, podmienky chladenia, funkcie ochrany, kritériá prijatia testov a zodpovednosť za rozhrania. Dodávateľ s kapacitou navrhovať motory a generátory s trvalými magnetmi môže pomôcť pri prehliadke týchto vstupov, avšak konečný výkon sa musí overiť na základe skutočných procesných údajov na mieste.
Záver: optimalizujte prevádzkové okno, nie jeden katalógový číslo
Permanentný magnetický generátor (PMG) môže zlepšiť elektrickú stránku priemyselnej aplikácie využitia odpadového tepla z plynu tým, že sa vyhne stratám vzbudenia rotora a efektívne pracuje s meničom pre premennú rýchlosť. Najlepšie výsledky sa dosahujú, keď sa permanentný magnetický generátor (PMG), expanzor, menič, chladiaci systém a pomocné zariadenia považujú za jeden riadený systém. Najprv charakterizujte zdroj tepla, potom vyberte prevádzkový rozsah a úspech posúďte na základe stabilného čistého výkonu počas skutočného prevádzkového cyklu.
Výhoda individuálnej úpravy ENNENG
Žiadne dve priemyselné zariadenia nemajú rovnaké priestorové ani mechanické obmedzenia. eNNENG sa vyznačuje tým, že neposkytuje iba štandardné katalógové výrobky; špecializujeme sa na dodávku dodáva motor s trvalým magnetom na mieru prispôsobený vašej špecifickej aplikácii.
Podporované naším elitným výskumným a vývojovým tímom, ktorý tvoria inžinieri z Národného centra pre výskum a vývoj trvalých magnetov na báze vzácnych zemín, a podopreté desiatkami patentov, prispôsobujeme riešenia pre vysoké napätie (6 kV/10 kV) aj nízke napätie (380 V/660 V/1140 V) tak, aby zodpovedali vašej existujúcej infraštruktúre. Od čistírní vody a ropných vrtov až po výbušné ťažobné prostredia dodávame optimálny výkon tam, kde sa bežné motory nepreukážu.
Ak hodnotíte komerčné trvalé magnetické motory na predaj a potrebujete technicky navrhnuté pohonné riešenie, ktoré zaručuje účinnosť a dlhú životnosť, ENNENG je váš dôveryhodný partner. Kontaktujte ENNENG už dnes .Porozprávajte sa s naším technickým inžinierskym tímom, aby ste dostali prispôsobený návrh pohonnej sústavy.
- WhatsApp:+86 18562780228
- E-mail: [email protected]
- Telefón: +86 532 66000559
