Estou a ouvir falar de usar um conversor de frequência com a minha bomba e motor para melhor controlo de fluxo em vez de válvulas de controlo.Eu ainda preciso de alguma medida de controle de fluxo além de uma válvula de fechamento?
1.Os pontos positivos e negativos
Penso que um controlo de conversor de frequência pode oferecer uma melhor eficiência, mas diminui a precisão do controlo, o tempo de resposta e o desempenho de desligamento.Se precisamos de eficiência e desempenhoNo entanto, se o sistema de conversão de frequência for utilizado para controlar o núcleo e uma válvula (talvez uma válvula de esferas) para controlar a precisão, a válvula deve estar sempre aberta em 90% para manter a perda de estrangulamento baixa.A válvula também pode ser usada para fins de desligamento para melhorar o tempo de resposta e desempenho de vazamento.
2.Necessidade de ambos para aplicações essenciais
Se o fluido a bombear for um fluido crítico, um importante intermediário de processo de matéria-prima com parâmetros de fluxo que afetem diretamente a qualidade do produto ou a segurança do processo,Eu diria que controlar o fluxo de fluido através de ambos o controle de conversor de frequência e uma válvula de controle de fluxo / loop faz sentido (para proteção de redundância).
Na minha estimativa, os custos associados com um conversor de frequência são um pouco menos.e mostraram-se fiáveis..
3.Ainda não para todo o lado.
Temos experiência em usar os inversores para controlar o fluxo de ar de combustão dos ventiladores da caldeira FD e bombas de abastecimento de água da torre de resfriamento.Também estamos cientes de que um dos nossos clientes está a usar conversores de frequência para bombas de poços em solo sem quaisquer reclamações.
No entanto, recomendamos uma revisão cuidadosa das condições de gama inferior para aplicação caso a caso, uma vez que a pressão de descarga também diminui mais rapidamente do que o fluxo quando tentamos controlar o fluxo.Ainda não nos sentimos confortáveis e confiantes usando conversores de frequência para controlar o fluxo em áreas críticas como bombas de água de alimentação de caldeiras.
4.Mantenha a bomba de refluxo em funcionamento
O controlo é excelente, uma fonte de fugas é eliminada e, por último, o sistema de regulação de fluxo é muito eficaz.Durante as perturbações as bombas de refluxo não perdem a potênciaEm serviços de bombeamento contra cabeças inferiores, uma vez estabelecido o caudal, o sifão pode definir um caudal mínimo.Se você precisa manter fluxos mais baixos, então você tem que colocar com válvulas de controle.
A substituição dos conversores de frequência das válvulas de controlo tem outras vantagens: conservação de energia, melhoria do factor de potência, simplificação da concepção da bomba, uniformidade do dimensionamento do impulsor,A vida das focas é mais longa, e as instalações menores custam menos.
Os conversores de frequência não são tão robustos como os motores eléctricos durante os piscares de potência e os relâmpagos, pelo que os transformadores de isolamento são desejáveis e a política de poupança deve ser revista.Nunca tivemos problemas com os harmônicos.A redução da distância entre as bombas e os conversores de frequência minimiza este problema.
O controlo é excelente desde que se evite o sifão e a pressão de aspiração nunca exceda a pressão de descarga.Usamos conversores de frequência para controlar as bombas de refluxo., mas não os fundos ou as bombas de transferência de tanques.
Os conversores de frequência são uma melhoria tão grande que já não levaríamos uma válvula de controlo de refluxo se nos fosse dada.
5.Mantenha os valores de pressão
Para o sistema que descrevi, não são utilizadas válvulas de controlo, exceto as de desligamento.Uma vantagem significativa de usar um conversor de frequência é que a energia consumida pela bomba é tipicamente menor para uma unidade operando a uma velocidade reduzidaUma válvula de controlo de fluxo transforma muita energia em calor desperdiçado.O custo adicional de um conversor de frequência é muitas vezes recuperado em muito pouco tempo devido à redução dos custos de energia e à operação simplificada.
6.Pode custar mais, mas vale a pena.
Um conversor de frequência para controlar o fluxo pode exigir mais capital do que uma válvula de controle e um motor normal na sua bomba.Ele economiza energia em vez de queimar a energia da bomba através da válvula de controleAlém disso, uma válvula de controlo e os seus problemas associados com fugas e aderência do caule são eliminados.Isto é especialmente importante na manipulação de materiais corrosivosAlém disso, como o desgaste está relacionado com uma potência de velocidade mais elevada, os rolamentos e a vedação de um conversor de frequência de bomba a uma velocidade inferior à normal devem durar mais tempo.
Claro, não há almoço grátis. Há considerações de segurança para o seu processo particular. O preço que você paga é que não há desligamento de emergência. Em uma falha de energia, a bomba para de bombear.Você pode precisar de automatizar uma válvula de bloqueio se você precisa de desligamento positivo.
7.Cuidado com os harmônicos.
Há outro fator a considerar: se uma instalação está a considerar esta substituição para circuitos de conversão de frequência AC múltiplos grandes,O sistema de distribuição de energia deve ser avaliado quanto aos possíveis efeitos prejudiciais de uma distorção harmônica excessiva.. os conversores de frequência são conhecidos por causarem alterações na forma de onda sinusoidal devido à forma como a electrónica de potência absorve corrente,e estas mudanças (distorsiões) são conhecidas por ocorrerem em múltiplos inteiros da frequência elétrica (ou harmônicos)Em um sistema trifásico típico, se as fases estiverem equilibradas, não há carga de corrente (ou não muito) no neutro.A adição de circuitos de iluminação e de conversores de frequência eletrónicos acrescenta distorções harmónicas que, se a impedância do sistema for suficientemente elevada e a potência for suficientemente distorcida, pode afectar outros equipamentos, em especial equipamentos electrónicos, incluindo sistemas informáticos, instrumentos electrónicos,e até mesmo os próprios conversores de frequênciaSabe-se que o feedback devido a harmônicos pode ser aditivo no neutro, causando uma corrente significativa onde não deveria haver nenhuma, e problemas às vezes são vistos,como os disjuntores que disparam quando o consumo de potência medido não excede o seu ponto de fixação, falhas motoras prematuras e efeitos transitórios que podem ser muito difíceis de resolver.O custo secundário dos filtros e outros aparelhos para limpar a potência de equipamentos sensíveis à distorção no mesmo sistema de energia que os conversores de frequência pode ter de ser considerado, especialmente se o consumo de energia dos conversores de frequência for uma percentagem significativa da utilização total.
8.Harmónicos e sobreaquecimento
O conversor de frequência é confiável e eficiente em termos energéticos.se a velocidade prevista for muito baixa, o resfriamento do motor pode ser um problema (o ventilador funciona muito devagar para mover ar suficiente), por isso o movimento de ar auxiliar pode ser um problema, especialmente em motores maiores.
Em geral, verificámos que a utilização de conversores de frequência para controlo de fluxo ou pressão é muito eficaz e economiza dinheiro tanto em custos de energia como em manutenção.
9.Cuidado com os fluxos baixos
Uma solução de conversores de frequência não é diferente de controlar a velocidade de uma turbina de vapor para regular o fluxo de um compressor.com os avanços na electrónica e com a maior disponibilidade de conversores de frequência e motores para este serviçoCoisas a ter em conta:
1) O conversor de frequência pode ter uma velocidade mínima, por isso não procure que ele controle bem em fluxos extremamente baixos.
2) As bombas com eixos longos (especialmente as bombas verticais) podem ter uma frequência natural (crítica) na qual o conversor de frequência pode permitir que a bomba funcione.Isto levará a uma série de problemas de fiabilidade nestas bombas.
3) Se for utilizada uma vedação de gás duplo, esta tem uma velocidade mínima necessária para que as faces da vedação se levantam".mas será na ordem de algumas centenas de rpm.
10.Muitas vantagens do conversor de frequência
Grande parte de se usar uma válvula de controle versus um conversor de frequência CA tem a ver com o que o produto é, o tipo de bomba e todo o esquema de tubulação.As vantagens do conversor de frequência são a economia de energiaA redução dos custos de manutenção, de informação (feedback) e de flexibilidade de controlo futuro, caso o resto do sistema mude.
Normalmente, prefiro a abordagem do conversor de frequência às válvulas de controlo, mas elas têm limitações como as condições ambientais, etc., que devem ser tidas em conta.Sinto que definitivamente vale a pena., e não deve necessitar de qualquer outro método de controlo do caudal, a menos que esteja a alimentar um sistema de circuito de tubulação múltipla, como água refrigerada, a várias unidades HVAC ou trocadores de calor, etc.Se você vai usar um conversor de frequência em um local remoto, pode ser uma vantagem porque a maioria será capaz de fornecer o controle PID localizado para desempenho de circuito fechado sem ter que comprar outro equipamento de controle ou cabos longos de um PLC.
11.Localização
Usamos conversores de frequência para controlar o fluxo tanto quanto possível.Certifique-se de que o motor é para função inversor e instalar o conversor de frequência em um lugar "bom"Temos entre 100 e 200 conversores de frequência instalados e duram semanas sem um problema.Os conversores de frequência são inteligentes e alguns podem ser visualizados ou baixados de qualquer computador conectado à rede EthernetEles podem agir como I/O remoto e dar carga por cento e Hz, e ser iniciado e interrompido com apenas um cabo de comunicação de um PLC, o que reduz o custo de instalação.Eles têm estacionamento e sobrecarga de proteção embutida.
12.É melhor do que comprar inoxidável.
Uma turbina a vapor ou um conversor de frequência / motor funcionará muito bem para o controle de fluxo.Uma vez que a potência necessária para uma bomba centrífuga varia com o cubo de RPM, o sobreaquecimento a baixas RPM (performance diminuída do ventilador de arrefecimento) geralmente não é um problema.Nós geralmente incluem um limite baixo na velocidade para evitar o sobreaquecimento do motor que pode ocorrer se a bomba é executado perto de condições de estacionamentoPara os motores de 480 V de tamanho modesto, a carga de torque constante deve ser avaliada mais cuidadosamente.O custo instalado de um conversor de frequência é geralmente inferior ao custo de uma válvula de controlo quando são necessárias válvulas de aço inoxidável.Se a bomba (não o conversor de frequência) estiver numa zona de risco de explosão, prestar atenção ao aquecimento e certificar-se de que se cumprem os requisitos da NEC ou dos códigos aplicáveis.
13.No passado
Permitam-me referir-me a uma técnica de 50 anos que usei que funcionou extremamente bem para o controlo do fluxo de alimentação para grandes filtros.Conversor de frequência com um operador de ar de fluxo de controlo que responda a um medidor de fluxo magnéticoO conversor de frequência consistia no motor de velocidade constante que conduzia dois feixes de velocidade variável posicionados pelo operador pneumático.Certamente a precisão não era tão exigente como um sistema eletrônico de controlo de motor de estado sólidoMas eram os bons velhos tempos.
Também naqueles dias antigos na indústria do papel, usamos motores de corrente contínua acionados por tubos de tiratron para o controle de velocidade de rewinders de papel,em que o diâmetro da rolha variava constantemente, embora a alimentação da chapa fosse constanteClaro, os tiratrons são agora substituídos por sinais eletrónicos de saída de estado sólido.
Aqueles bons velhos tempos, quando a simplicidade prevalecia.
14.Funciona muito bem.
A grande vantagem de controlar o fluxo com um conversor de frequência em vez de uma válvula de controlo não é o controlo melhorado,Mas a economia de energia porque você usa apenas tanto cavalos de potência quanto você precisa em vez de queimar o excesso através da válvula.
15.Fazemo-lo sem conversores de frequência.
O nosso processo lida com uma substância química que cristaliza facilmente quando a temperatura é reduzida ou quando o fluxo é restrito.Mas a restrição no tubo causou mais cristalização e fez o controle muito pouco confiável ou incontrolávelA solução era usar as mesmas bombas que temos usado para dar uma pressão constante, mas agora para regular a pressão em que operam, controlando assim o fluxo.A configuração final para o controle de líquido funcionou muito bem em um sistema baseado em PLCUm actuador eletromagnético controla a pressão a que o diafragma pneumático bombeia o líquido através do sistema e um magnetómetro não intrusivo monitora o fluxo.
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