Ako generátor s permanentnými magnetmi (PMG) znižuje objem jednotky v priemyselných systémoch výroby elektrickej energie využívaním odpadového tepla

Ako trvalý magnetický generátor (PMG) zníži objem jednotky pre priemyselné systémy výroby energie z odpadového tepla

Priemyselné projekty využívania odpadového tepla zvyčajne nezlyhávajú kvôli obtiažnosti termodynamického konceptu. Častejšie sa stretávajú s praktickým obmedzením: dostupný priestor okolo pece, kompresora, peci, motora alebo technologického potrubia je už obsadený potrubiami, prístupovými cestami, inštalačnými potrubiami a priestormi potrebnými na údržbu. Permanent magnet generator pmg môže pomôcť tomu, aby sa balíček na premenu tepla na energiu zmestil do tejto reality, pretože odstraňuje časť vzbudzovacej hardvérovej súčasti, ktorú vyžaduje konvenčný generátor s vinutím vzbudzovacieho vinuta. To však neznamená, že každý balíček sa automaticky stane malým. Mení sa len to, kde môže návrhár šetriť objemom a kde je potrebné venovať pozornosť kompromisom.

Ako inžinier, ktorý posudzuje rozmiestnenie rotujúcich zariadení, začínam s cyklom zaťaženia a inštalačným priestorom namiesto menovitého výkonu uvedeného na typovom štítku. Pri systéme využívajúcom odpadové teplo nie je užitočnou otázkou len to, či je Permanent magnet generator pmg kompaktný. Dôležitejšie je, či sa generátor, expanzor alebo turbína, spojka, riadiace zariadenia, chladenie a prístup na údržbu dajú usporiadať ako jeden údržbovo pripravený výkonový modul.

Prečo je objem generátora dôležitý v module na využívanie odpadového tepla

Typický systém využívajúci odpadové teplo obsahuje viac než len výmenník tepla a generátor. Môže zahŕňať okruh pracovnej tekutiny, expanzor, mazacie zariadenia, elektrické prevodné zariadenia, chladiaci okruh, uzatváracie ventily, prístrojové vybavenie a konštrukčnú oceľ. Generátor nemusí byť najväčšou položkou, avšak jeho vybavenie na budenie, kefky, dĺžka spojky alebo samostatné rozhrania riadenia môžu spôsobiť väčšiu veľkosť celého modulu.

Toto je miesto, kde Permanent magnet generator pmg zmení rozmiestnenie konverzácie. Jeho rotory magnetické pole je zásobované trvalými magnetmi namiesto vinutia rotorového poľa napájaného cez špeciálne usporiadanie na budenie. Vo všeobecných technických termínoch môže menší počet súčastí súvisiacich s budením znamenať menej rozhraní, ktoré je potrebné zabaliť, zapojiť, ochladiť, chrániť a ponechať prístupné na údržbu. Výhoda sa často najviac prejavuje na okrajoch stroja: pomocné skrine, trasovacie cesty, servisné zóny a mechanické vyhradené priestory, ktoré sa hromadia okolo konvenčného usporiadania.

Tri spôsoby, ako PMG môže znížiť inštalovaný objem

1. Odstraňuje reťazec budenia rotora

Generátor s vinutím na budenie potrebuje spôsob, ako vytvoriť a regulovať prúd v rotore budenia. V závislosti od návrhu to zahŕňa budivák, usmerňovaciu zostavu, bezkeďové rotujúce časti alebo iné vybavenie podporujúce budenie. A Permanent magnet generator pmg nepotrebuje prúd v rotore na vytvorenie svojho primárneho poľa. To neodstraňuje všetku elektroniku – systém stále potrebuje ochranu, spracovanie napätia a často aj prevod výkonu – ale môže zjednodušiť architektúru na strane generátora.

Fyzickou výhodou nie je len jedna chýbajúca skrinka. Ide o zníženie počtu držiakov, káblov, ukončení, rotujúcich rozhraní, prístupov na kontrolu a ochranného oddelenia spojeného s týmito položkami. Pri obmedzenej modernizácii môže vyhnutie sa dokonca jednému ďalšiemu obalu na strane služieb rozhodnúť o tom, či sa zariadenie zmestí vedľa existujúceho technologického vybavenia.

2. Podporuje tesnejšiu integráciu s hnacím strojom

Získavanie energie zo stratového tepla často využíva expanzor alebo turbínu s premennou rýchlosťou. A Permanent magnet generator pmg môže byť priamo spárovaný s týmto rotujúcim strojom, ak to umožňujú mechanický a elektrický návrh. Priama integrácia môže znížiť počet hriadeľov, spojok, ochranných krytov a rozhraní súvisiacich s prevodovkou v porovnaní s usporiadaním, ktoré vyžaduje premenu rýchlosti. Zároveň poskytuje konštruktérovi celku väčšiu slobodu pri umiestnení osi stroja, ložiskových podpôr a obalu meniča v rámci skutočného inštalačného priestoru.

Dôležitou opravou je, že priamy pohon nie je automaticky najmenšou možnosťou. Stroj s nízkou otáčkou môže na dosiahnutie požadovanej krútiacej momentu vyžadovať väčší priemer, zatiaľ čo stroj s vysokou otáčkou môže vyvolať požiadavky na ložiská, udržanie rotora, vibrácie a chladenie. Kompaktnou možnosťou je konfigurácia, ktorá po zohľadnení týchto požiadaviek zníži celkový inštalačný priestor – nie tá, ktorá má len najkratší hriadel.

3. Môže konsolidovať elektrickú premenu okolo systému s premennou rýchlosťou

Mnoho systémov na premenu tepla na elektrickú energiu zažíva zmenu teploty zdroja tepla, prietoku alebo prevádzkového bodu. S Permanent magnet generator pmg , navrhovníci zvyčajne považujú generátor a výkonovú elektroniku za integrovaný elektrický podsystém s premennou rýchlosťou. Keď sú konvertor, ochranné prvky, snímače a chladiace rozhrania navrhnuté spoločne, káblové prepojenia a umiestnenie panelov môžu byť presnejšie premyslené ako v prípade súboru samostatne špecifikovaných komponentov.

Toto je príležitosť na optimalizáciu zabalenia, nie záruka, že riadiaca skriňa zmizne. Konvertor stále vyžaduje primerané vetranie, opatrenia pre elektromagnetickú kompatibilitu, bezpečné oddelenie a prístupný servisný priestor. Jeho veľkosť závisí tiež od napätia, prúdu, požiadaviek na harmonické zložky, stupňa krytia skrine a rozhrania s miestnou sieťou alebo záťažou. Kompaktný generátor spárovaný s príliš veľkým alebo zle umiestneným konvertorom nezabezpečuje kompaktnú elektráreň.

Veľkosť rámu oproti celkovej objemovej veľkosti jednotky: nesmie sa zamieňať

Je lákavé porovnávať len rozmery generátora. To však vynecháva dôvod, prečo Permanent magnet generator pmg sa týka využitia odpadového tepla. Tím projektu by mal posúdiť aspoň štyri obaly:

• Strojový obal: stator, rotor, kryt, svorkovnica, ložiská a montážne nohy.
• Mechanický integračný obal: spojka alebo integrovaná hriadeľ, kryty, povolenie pre zarovnanie, dráha pre zdvíhanie a izolácia proti vibráciám.
• Elektrický obal: menič, rozvádzač, snímače, ohyby káblov, uzemnenie a opatrenia na chladenie.
• Údržbový obal: prístup na kontrolu, údržbu ložísk, odstránenie konektorov, manipuláciu s rotorom a bezpečné odpojenie.

Užitočným porovnaním je preto dĺžka × šírka × výška podstavca plus požadovaná údržbová vzdialenosť. A Permanent magnet generator pmg môže znížiť počet hardvérových komponentov v rámci tejto hranice, avšak rozmiestnenie na mieste musí jasne ukázať, že uvoľnený objem sa nepoužije okamžite na iné systémové požiadavky.

Kde kompaktnosť najviac pomáha pri priemyselných rekonštrukciách

Najsilnejším prípadom použitia je zvyčajne rekonštrukcia s definovaným tepelným zdrojom a úzkou inštalačnou trasou. Napríklad v závode môže byť dostatok tepla v výfukových plynoch, horúcom oleji alebo technologickej chladiacej vode, avšak má malú nevyužitú plochu podlahy. Komplexné riešenie, ktoré tesnejšie kombinuje expanzor a generátor, môže skrátiť mechanický prenos a uľahčiť inštaláciu modulu v servisnom priestore alebo na nosnej konštrukcii.

APermanent magnet generator pmg môže mať zmysel aj v prípadoch, keď je prístup na údržbu drahý. Odstránením komponentov podliehajúcich opotrebovaniu v dôsledku budenia sa môže znížiť počet úloh, ktoré vyžadujú otvorenie zostavy na strane stroja. Ide o výhodu v rámci životného cyklu, nie o tvrdenie, že údržba sa stáva nepotrebnou. Chladiace kanály, ložiská, komponenty meniča, stav izolácie, zarovnanie a nastavenia ochrany stále vyžadujú plánovaný kontrolný postup.

Príslušný termín Motor s permanentnými magnetmi (PMSM) je v tejto diskusii užitočný, pretože popisuje rovnaký princíp trvalého magnetického poľa na strane motora. V balíku na odber tepla generuje PMG výkon z expandéra; permanentný magnetický motor (PMSM) spotrebuje výkon na pohon záťaže. Nie sú navzájom zameniteľné, avšak spoločný elektromagnetický koncept pomáha vysvetliť, prečo stroje s permanentnými magnetmi môžu ponúknuť cestu k vysokému výkonovému pomeru ku hmotnosti, ak je celý systém navrhnutý tak, aby to umožnil.

Čo je potrebné skontrolovať pred určením PMG

1. Zmapujte skutočné prevádzkové rozsahy. Zaznamenať teplotu zdroja tepla, zmenu prietoku, správanie sa pri štarte, vonkajšie podmienky a očakávané zníženie výkonu. Výkon generátora musí zodpovedať pohonnej jednotke v rámci tohto rozsahu, nie iba pri výpočte v návrhovom bode.
2. Definovať stratégiu otáčok. Rozhodnúť, či budú expandér a Permanent magnet generator pmg priamo integrované, spojené alebo prepojené cez prevodovku. Pred tým, ako sa priame poháňanie považuje za predpoklad úspory priestoru, je potrebné vyhodnotiť torzné správanie, dynamiku rotora a reakciu na poruchy.
3. Čo najskôr nakresliť prevádzkový rozsah. Umiestniť vstupy káblov, dvere meniča, zdvihové body, filtre a izolačné zariadenia do trojrozmerného rozmiestnenia. Kompaktný kryt nepomáha, ak technici nemôžu odstrániť konektor alebo skontrolovať ložisko.
4. Špecifikovať tepelné cesty. Potvrdiť, ako sa straty generátora a straty meniča odvádzajú z obalu. Na teplejších miestach môže zníženie výkonu vzhľadom na okolitú teplotu ovplyvniť výber stroja aj objem skrinky.
5. Prezrieť ochranu systému. Izolácia porúch, reakcia na prekročenie maximálnej rýchlosti, uzemnenie, monitorovanie izolácie a správanie siete/zaťaženia by mali byť vyriešené ako úloha návrhu na úrovni celého zariadenia.

Výhoda individuálnej úpravy ENNENG

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

Praktický rámec na rozhodovanie

Neexistuje univerzálny najmenší topologický tvar generátora. Ak je vašou prioritou kratší mechanický prevod a menej rozhraní súvisiacich s budením, vyhodnoťte Permanent magnet generator pmg včas. Ak je zdroj tepla veľmi premenný, vyhodnoťte generátor a menič spoločne namiesto toho, aby ste elektrický systém považovali za sekundárnu záležitosť. Ak je prístup na údržbu na mieste ťažký, zaradte priestory na údržbu do rozmiestnenia ešte pred schválením návrhu podvozku.

Rozhodnutie o nákupe zvyčajne začína cenou zariadenia, avšak číslo, ktoré má vplyv po celú dobu prevádzky, je cena udržiavania obmedzeného inštalovaného zariadenia v prevádzkyschopnom stave. Pri priemyselnej využiteľnosti odpadového tepla je najvhodnejší kompaktný návrh ten, ktorý spoľahlivo premení získané teplo a zároveň ponechá priestor na bezpečné uvádzanie do prevádzky, kontrolu a opravu zariadenia. Dobre integrovaný Permanent magnet generator pmg môže znížiť jednotkový objem zjednodušením architektúry na strane stroja; konečný účinok závisí od disciplinovanej mechanickéj, elektrickej, tepelnej a údržbovej integrácie.