Umbreytir fyrir sjávarvatnsþvottavirkjanir: Stærðarákvarðun á hlaðstöðum fyrir sjávarvatnsþvott, háðarbylgjum og rýrnivernd

 

Verkfræðifyrirtæki sem starfaði á sjávarvatns-ósmósa-verksemi nálægt Jebel Ali sendi okkur í mars eina línu mynd með fylgiskjölum þar sem það kallaði rafmagnssviðið „í raun endanlegt.“ Á teikningunni var sýndur einn 20 MVA umbreytari við 33/11 kV, hönnunarmiðstöðuhitastig 45°C og ellefu háspennuhvörfvélar sem fengu rafmagn frá sameiginlegum 11 kV rafmagnsneti. Tvær spurningar breyttu tilgreiningunni áður en neitt var pantað: hvað er raunverulegt miðstöðuhitastig á júlí og hversu margar af þessum hvörfvélum byrja að vinna innan sama tíu mínútna glugga. Bæði svörin á þessar spurningar ákvarða stærð umbreytara fyrir vatnsþvottaverksemi langt yfir það sem hleðslulistinn bendir til. umbreytari fyrir vatnsþvottaverksemi þjónustu langt yfir það sem hleðslulistinn bendir til.

Á pappír virðist desalineringarhnökkvi einfaldur grunnlastarvél – eitt tala í kVA. Í notkun keyrir hann áfram án hlé við háa umhverfis hitastig, fæðir rafmagnstæpum sem eru stórar miðað við tengda lastina í verksmiðjunni, neytir hármoníka frá breytilegum tíðniforritum á membrúfæðutöppum og stendur í saltlæðu lofti sem átakar hverja innhyljinguna, hverja isolatorkerfið og hvern festingaraðal á staðnum. Þessi leiðbeining umfagnar fjórar ákvarðanir sem ákvarða hvort tækið lifir út hönnunartíma sinn.

 

Af hverju brota desalineringarlastar venjulegar hnökkvaspecifikationar

Sjávarvatnsandvötnun með andstæðri osmose er grunnlastarferli. Framleiðsluverk tekur helgar af; desalineringarliður gerir það ekki. Stærstu rafmagnsnotendurnir eru háþrýstitöppurnar og þær keyra á fastri starfsháttsetningu mestan hluta dagsins. Birtar rannsóknir á orkunotkun í SWRO setja sérstaka orkunotkun á um 2,5 til 3,5 kWh á rúmmetrum eins og orkugjöfartæki eru sett upp, og hún hækkar til 3,5 til 5,5 kWh/m³ þar sem orkugjöf er minna valin best.

Reiknið þessa reikninga á verk með getu á 300.000 m³ á dag og rafmagnsþörfin nálgast um það bil 30–40 MW stöðugt hleðslumagn – áður en fyrirbeiting, umflutningur með pípum og aukakerfi eru taldir upp. Forrit eins og „Desalination and Water Purification Research“-forrit Bandaríkjaskrifstofunnar um endurnotkun á vökva Desalination and Water Purification Research forrit eru til með því að lækka þessa tölu fyrir rafmagnsnotkun, sem segir þér hvar peningarnir eru: vatn er vörurnar og rafmagn er stærsta einstaka rekstrar kostnaðurinn.

 

Vörpun rafmagnsþörfar sjávarvatns RO-verks

Áður en stærðir eru ákveðnar skal skipta verkinu í hleðslugrúppur. Þær hegða sér öðruvísi og á stórum verksmiðjum eru þær venjulega fæddar frá mismunandi rafmagnsbúnaði.

 

Álagsgrúppa	Venjuleg stærðarmetun	Eiginleiki starfs
Háspennu RO-pípur	3–8 MW hver, 11 kV eða 6,6 kV	Stöðugt grunnhleðslumagn; VFD eða mjúk rökkun
Tæki til endurvinning á orku	0,5–2 MW	Samfelldt, fylgir virkni háþrýstipumpu
Aukapumpur og yfirfærslupumpur	200 kW–2 MW	Samfelldt með tíðum ræsingu
Fyrirbeiting (síur, dosing)	100–800 kW	Millibilag
Viðbótarkerfi (HVAC, bæli, stýringar)	300–1.500 kW	Stöðugt, með lágan hljóðfæra innihald

 

Háþrýstipumpugruppan stjórnar öllu öðru. Á stórri SWRO-verkstæði með átta rásir geta háþrýstipumpurnar einar samanlagt 40–50 MW af tengdum hleðslu. Hinar gruppurnar eru mikilvægar fyrir hjálparbúsinn, en það er pumpugruppan sem ákvarðar stærð aðalþyngdarhringja, kælisamræðið og villaábyrgðina sem einingin verður að standa.

 

Stærðsetning þyngdarhringja fyrir afsaltunaraðgerðir

Aumbreytari fyrir vatnsþvottaverksemi þjónusta er stærðsett á þremur þingum í einu: varandi hleðslu, ræsingarhleðslu stærstu rafmagnslyktar og hljóðfæru innihaldi rafmagnsstýringanna. Einingar sem komu of litlar hafa næstum alltaf mistekist vegna fyrsta þessara þriggja hluta einungis.

Byrjið með varandi hleðslu. Bætið saman nafnskíldum rafmagnslyktanna, notið raunhæfan eftirspurnarfaktora – 0,85 til 0,95 fyrir verkstæði sem er rekinn á hönnunargildi – og bætið svo við hjálparbúsinn. Næst athugið ræsingarhleðslu rafmagnslyktanna: 6 MW háþrýstipumpa hefjast beint á netið getur dregið fimm til sex sinnum rauntengda rafstraum í nokkrar sekúndur og það afleiðingarvirkja spennufall við rafmagnstækkunaraðilar vélarinnar verða að vera innan þess sem bæði ferlið og rafmagnsveita geta samþykkt. Hleðsluskiptir og breytilegar tíðnisskýrslur minnka þennan rafstraum við uppsetningu en þær fjarlægja ekki þörfina á að tækkunaraðilinn veiti hann.

 

Stærðapróf	Hvað á að staðfesta	Venjulegt hönnunarmarkmið
Samfelld skráð geta	Samfelld álag með álagsstuðli beiddan, eftir að búið er að lágmarka fyrir umhverfis hitastig	Engin samfelld rekstur yfir skráð kVA
Uppsetning vélar	Stærsta pípupumpa sem hefst með öllum öðrum álagi í gangi	Spennufall innan marka á vörusmiðju og rafmagnsveitu
Harmóníuhleðsla	Fjöldi rafmagnspulsa og hárráðsrafstraumspektri	Minnkun á afli reiknuð samkvæmt IEEE C57.110
Aukavirknigetu	Framtíðarlestir eða skipting á membraanum	15–25% aukavirknigetu í kVA
Villaálag	Villastraumur á staðnum frá orkuveitunni	Staðfest stytta-álagsheldni
Tapsmat	Hólf- og álagstap reiknuð yfir notkunarlíftíma	Lægst heildarkostnaður, ekki lægsta verð

 

Harmónísk álagfrá VFD-stýrðum háþrýstipumpum

Næstum hver nýjasta SWRO-verkstæði stýrir háþrýstipumpunum sínum með breytifrequensstýringu, því að þroska 6 MW pumpu eyðir meiri orku en stýringin kostar. Stýringin er einnig helsta heimild rafstraumsafvika í verksmiðjunni. Sexpólustýring framleiðir einkennandi harmóníur í 5., 7., 11. og 13. röð; tólfpólustýring felur 5. og 7. röðina út í umbreytaranum; átjánpólustýring færir fyrstu mikilvægu harmóníuna enn hærra.

Umbreytari borgar fyrir þessar harmóníur tvisvar. Aukin skammta- og óregluleg tap hita vindingu yfir það sem álagstraumurinn einn saman myndi valda, sem er af hverju umbreytari með harmóníuburð þarf K-þátt eða jafngilt niðurfellingu reiknuð samkvæmt IEEE C57.110 frekar en kVA-tala tekin beint úr vöruskrá. Samtalsafvikan á sameiningarstaðnum verður síðan að vera innan marka sem raforkufyrirtækið setur – athugað við uppsetningu, ekki við teikningastig. IEEE Standards Association gefur út takmarkanir á hármóníum sem norður-amerískar raforkufyrirtæki vinna eftir, og það er gott að lesa þær áður en rafmagnsdrifufyrirtækið er valið, ekki á eftir.

Einn tilgangur skilgreindar tilvísunar fjarlægir mest af þessum hættu: biðjið um hármóníustraum-spektrið hjá drifufyrirtækinu við raunverulegan rekstursstað, ekki bara THD-töluna á gögnaskránni við fulla álag. Membrúrverkvirki sjaldan starfa við fullt álag í langan tíma, og óhreinindi eru venjulega verst í hlut-álagsbandinu þar sem verkið starfar í raun.

 

Rýrnun, umhverfishitastig og minnkun á álagi á Gulf-svæðinu

Söltvatnsþvottaverk er harðasta rafmagns-umhverfið sem transformator hefur verið settur í. Saltþyrlur, hár rökkunarmagnshlutfall og umhverfishitastig sem getur verið yfir 45°C í mörg mánuði á Gulf-svæðinu átaka tækin og metanir þeirra samtímis.

Vernd gegn rýrnun byrjar með skilgreiningu á innhylkingunni. ISO 12944-8 , hluti ISO 12944-röðarinnar sem stjórnar hvernig verndarlakkskerfi eru skilgreind fyrir ný verk, er tilvísunin sem flestir evrópskir og miðjausturlenskir framkvæmdaaðilar nefna í skilgreiningunni. Í raun þýðir það kerfi sem er skjalað fyrir C5-M sjávarrófunarstig , steypuþvottur stálbyggingar eða jafngildur lagastökk á yfirborði, rostfritt stálhálfur alls staðar og lokaðar rúðubindingar.

Umhverfis hitastig er annað fallið og það er það sem dregur af getu ómerkilega. Samkvæmt reglum um umhverfis viðbót í IEC 60076-2 og IEEE C57.12.00 fellur leyfileg meðaltal á hitastigshækkun á viklum þegar umhverfis hitastig á staðnum hækkar yfir viðmiðunargildið. Vél sem er sett upp 10°C hærra en viðmiðunargildið getur ekki einfaldlega verið betur íslædd — einingin verður annað hvort að taka við lægra hitastigshækkun eða tapa kVA. Við sjáum þetta stöðugt í fyrirspurnum frá Golf-svæðinu, þar sem hönnunarskilyrðið fyrir umhverfis hitastig kemur fram sem „45°C“ í boðskránni en endar á 50°C á staðnum.

Kæling þarf sama athugun. Í stillu, heitri, rökuðri sjávarlofti veikir ONAN-ráðstöfunarhluti undir nafnskyltum afköstum sínum, sem er ástæðan fyrir því að sjávarbyggðarverksmiðjur taka oft fram ONAF-kælingu og framsetja afkastagildi við hönnunarlofttemperatúru staðar í stað við staðlaða tilvísunartemperatúru. olíuþýður með ONAF-kælingu og afkastagildi sem framsett er við hönnunarlofttemperatúru staðar í stað við staðlaða tilvísunartemperatúru. Það er líka ástæðan fyrir því að ákveða á milli láglægðarkerndar og stærri kælimargínar á sama tíma.

 

 

Hvað Ryan Electric býður upp á fyrir dýrslusverkefni

Sama fjórar spurningar ákvarða hvert umbreytari fyrir vatnsþvottaverksemi við tilboð, svo verkfræðiathugunin er staðlað snarar en óformleg. Við framleiðum báða hluta verkefnisins á verksmiðju okkar sem er 120.000 m² á stærð í Jiangsu, Kína. Okkar olíuþýður virkjunarsviðið er frá 10 kV upp í 200 MVA með ONAN/ONAF hitaveitum og álagstýrðum snúðbreytum; guss-efni og VPI þurrar gerðar einingar eru notaðar fyrir innri skiptihúsin og aukastöðvar. Ryan Electric hefur framleitt umbreytara síðan árið 2007, á 37 einkaleyfi, rekur yfir 180 sett af framleiðslu- og prófunarbúnaði og hefur verið sameiginlegur aðili Eaton síðan árið 2023.

Fyrir verkefni við sjávarströndina felur venjulegur umfangskröfur í sér skýrða C5-M þekjuskerfisgerð, a 1.000 klukkustunda saltþoka-próf á þekjubúningnum og viðskiptavinna-athugun í vinnsluverkstæðinu okkar sem er samþykkt af DEKRA og CNAS samkvæmt IEC 60076-1 og IEEE C57.12.90 áður en sendur er.

Hvernig óska um afþynningaraumbreytara fer venjulega út fyrir

Mistökamynstur endurtakast nógu oft til að lýsa almennt. EPC-fyrirtæki í Golfinu gefur út tilkynningu um 25 MVA, 33/11 kV olíuþýður við hönnunarmiðlun 45°C, stærðsett út frá heildarafköstum rafmagnslyktarinnar. Síðar koma fram háðarbylgjusnið framleiðanda rafmagnslyktarinnar og upptekin miðlun í júlí á staðsetningunni. Nauðsynlega afköst hækka, kælisamræmi breytist frá ONAN yfir í ONAF og spennubylgjan þarf að víða. Ef framleiðslustöðin var bókuð fyrir upphaflega afköst, fer þessi breyting fram innan framleiðslutíma í staðinn fyrir áður en hann hefst.

 

Athuga	Hvað góður aðilafráboðsveitingaraðili sýnir
Grunnur fyrir stærðarákvarðun	Hleðslulistinn með áskorunarstuðli, auk viðhengis háðarbylgjusniðs rafmagnslyktarinnar
Umhverfisviðskipti	Útreikningur á minnkun á afköstum við staðfest miðlun á staðsetningunni, skriflega
Rof	Skýrslur um C5-M þekjuskerfisnotkun og sölusprengiprófun
Kulningur	ONAF afköst tilgreind við hönnunarmiðlun á staðsetningunni, ekki við staðlaða tilvísunarmiðlun
Sérskilmiki	Prófunarskýrslur samkvæmt IEC 60076-1 / IEEE C57.12.90 fyrir nákvæmlega tilgreind afköst
Skedul	Framleiðslustöðin er tryggð miðað við dagsetningu innflutnings verksins, skriflega tilgreint

 

Engin af þessum hlutum er óvenjuleg. Þetta eru spurningarnar sem verða svaraðar áður en teikningin er lokað, og síðari svar við þeim er það sem breytir venjulegri pöntun í endurpöntun.

 

Sendi okkur hleðsluskrána áður en þú lýsir nákvæmlega uppbygginguna

Ef þú ert að skilgreina umbreytari fyrir vatnsþvottaverksemi þjónustu, sendu okkur fjórar hluti: rauntækifærð verksins í m³/dag, skýrslu um háspennupumpu með upphafstæki eða drifgerð, staðsetningarskilyrði sem eigandi hefur staðfest og villastraum og spennusvið frá raforkufyrirtækinu. Verkfræðingar okkar munu senda til baka stærðarákvörðun með kælisamræðu, útreikning á harmóníuáhrifum, ruslvarnarkerfi og raunhæf framleiðnissvið.

Hafðu samband við liðið í gegnum ryantransformers.com og fylgið með einlínu mynd — jafnvel PDF-skjal með athugasemdum er nógu til að byrja. Að skoða teikningu er hraðara en að endurreikna hleðsluskrána úr skilgreiningartöflu, og á verkefnum við sjávarströnd eru staðsetningarskilyrðin og drifkerfið tveir hlutir sem oftast breyta niðurstöðunni.

Um höfundinn: Þessi grein var skrifuð af verkfræðilíkunum hjá Ryan Electric (Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd.), sameiginlegum aðili Eaton frá árinu 2023 og framleiðanda olíuþýddra, gussaðra og á landi settra vöruskipta í Jiangsu, Kína. Ryan Electric veitir þjónustu notendur, EPC-aðila og byggingaraðila um allan Norður-Ameríku, Suðaustur-Asíu, Miðaustur og Afríku.