На предприятии были обследованы условия работы компрессорной станции и выработано предложение по использованию частотно-регулируемого преобразователя (ЧРП) для двигателей компрессоров с целью получения экономического эффекта.
На компрессорной станции работает 5 компрессоров. График работы компрессоров за 2023 и 2024 год приведен в таблице 1.
Таблица 1. Характеристика сети по компрессорной
| Дата | 2023 | 2024 | |||||||||||
| Параметр | 09 | 10 | 11 | 12 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 |
| Выработано воздуха тыс.м3 | 2640 | 3020 | 2804 | 3125 | 3297 | 3098 | 3163 | 2731 | 2053 | 2379 | 2454 | 2323 | 2185 |
| Работали компрессора № п/п | 2,3,4 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 2,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 | 3,4,5 |
| Среднее давление в сети кгс/см2 | 5,3 | 5,5 | 5,2 | 5,2 | 5,2 | 5,2 | 5,2 | 5,3 | 5,3 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,4 |
Реальная мощность двигателей необходимая для создания нужного давления и произво-дительности (см. таблицу №1) рассчитывается по формуле:
где h – давление, м;
Q — производительность,
p — плотность воздуха, равная 1
g — ускорение свободного падения, равное 9,8
В данном выражении переменным значением является лишь произведение h*Q, следова-тельно, при сравнении затраченной и реально необходимых мощностей все остальные величины сократятся. Поэтому соотношение мощностей можно оценить соотношением величин (h*Q)потребл (в соотв. с табл.1) и (h*Q) по паспортным данным компрессоров (в соотв. с табл.2)
Таблица 2. Характеристики компрессоров (паспортные данные)
| № п/п | Наименование параметров | Порядковый номер компрессора | ||||
| №1 | №2 | №3 | №4 | №5 | ||
| 1. | Тип компрессора | ВВ-32/8 | 2ВМ4-27/8 | 2ВМ4-27/8 | 2ВГ4-24/8 | ВП-30/8 |
| 2. | Производительность, м3/мин. | 30 | 27 | 27 | 24 | 30 |
| 3. | Рабочее давление, кгс/см2 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 4. | Тип электродвигателя | 5АМ315М2 | А2К85/24 8/16 | А2К85/24 8/16 | А2К85/24 8/16 | БСДКМ 15-21-12 |
| 5. | Мощность эл.двигателя, кВт | 200 | 160/75 | 160/75 | 160/75 | 200 |
| 6. | Число оборотов | 3000 | 750/375 | 750/375 | 750/375 | 500 |
| 7. | Мощность на валу компрессора, кВт | 180.3 | 144/72 | 144/72 | 134/65 | 159 |
Средняя производительность из таблицы №1: Q ср.=2713 тыс. в месяц.
Среднее давление из таблицы№ 1: h ср.=5,33 м.
Произведение: =14460 в месяц
Средняя производительность из таблицы 2: Q ср.=3499 тыс. в месяц.
Среднее давление из таблицы 2: h ср.=8 м.
Произведение: =27992 в месяц
=27992/14460=1,94
Суммарная мощность 3, 4 и 5 компрессоров (из таблицы № 2): 437 кВт
Тогда как реальная мощность необходимая для создания требуемых производительности и давления будет равна 437/1,94=225 кВт
Следовательно, потери мощности будут равны: 437-225=212 кВт
Годовые потери по электроэнергии соответственно составят: 212*8760*8= 14 856 960 руб.
Где: 8760-количество часов в году;
8-стоимость (в руб) 1 кВт/ч для промышленных предприятий.
По материалам ОАО «ВНИИЭ» принятым РАО «ЕЭС России» и АО-Энерго коэффициент ресурсосбережения принят равным 0,5 от энергосбережения: т.е. у электрооборудования задей-ствованном в электроснабжении данного узла увеличивается ресурс эксплуатации. Тем самым поднимается надёжность и улучшается экономическая составляющая.
Т.к. экономия электроэнергии составит 14 856 960 руб., то ресурсосбережение составит:
14 856 960 руб.*0,5 = 7 428 430 руб. в год.
В итоге суммарная экономия по энерго- и ресурсосбережению составит:
14 856 960 руб.+ 7 428 430 руб. = 22 285 440 руб. в год
Предлагается установка комплектного частотно-регулируемого преобразователя мощно-стью 160 кВт в шкафном исполнении с возможностью автоматического поочередного регулиро-вания оборотов пяти двигателей компрессоров по обратной связи от датчика давления, где регу-лироваться ЧРП будет только один компрессор, а остальные компрессоры будут включены или отключены через контакторы по байпасной схеме.
1. Состав и стоимость оборудования:
| № | Наименование | Ед.изм. | Кол-во | Цена с НДС, руб. | Сумма с НДС, руб. |
| 1 | Частотный регулируемый преобразователь Pн=160 кВт; Iн=324 (А), Uн = 400V-480V. Тип: ХХХХХХ | шт. | 1 | 50000 | 50000 |
| 2 | Реактор входной на 160 кВт | 1 | 500000 | 500000 | |
| 3 | Реактор выходной на 160 кВт | шт. | 1 | 80000 | 80000 |
| 4 | Выключатель нагрузки 630A 3P+NF | шт. | 1 | 50000 | 50000 |
| 5 | Автоматический выключатель 3P 320А | шт. | 6 | 30000 | 180000 |
| 6 | Контактор 320А | шт. | 10 | 140000 | 1400000 |
| 7 | Датчик давления | шт. | 1 | 12000 | 12000 |
| 8 | Пульт местного управления котлом с сенсорной панелью и программным обеспечением плюс контроллер | шт. | к-т | 2300000 | 2300000 |
| 9 | Шкаф электромонтажный ВхШхГ=2100х2400х600 IP 54 со сборкой и всем внутришкафным оборудованием (вентилятор с фильтром – 2 шт., провода, клеммы, реле, светосигнальная и коммутационная аппаратура и др.) | шт. | к-т | 1500000 | 1500000 |
| 10 | Кабельная продукция в зависимости от трассы 4Х150 мм2 | м | 60 | 6000 | 36000 |
| Итого с НДС: 6 432 000 руб. | |||||
2. Общая стоимость оборудования составляет 6 432 000 руб, включая НДС.
3. Стоимость проектных, монтажных и пусконаладочных работ сопоставима с оборудованием и равна около 6 000 000 руб., включая НДС.
4. Условия оплаты:
5. Форма оплаты:
6. Срок поставки
7. Доставка оборудования
8. Срок гарантии на оборудование
ВЫВОД: Исходя из расчета экономической эффективности, данное оборудование оку-питься менее чем за полгода.
Затраты на внедрение 12 432 000 рублей в год. Эффект от внедрения по сэкономленному электричеству и ресурсу сбережения 22 285 440 руб. в год. Соотношение затрат к эффективности 12 432 000 руб. / 22 285 440 руб. равно 0,56. Это полгода. Данное предложение требует внедрения. Если взять кредит на реализацию на год и при учёте, что предложение будет реализовано за 6 месяцев, данный проект “отбивается” за год без потерь перед банком.
