Ho sentito di usare un convertitore di frequenza con la mia pompa e il mio motore per un migliore controllo del flusso invece delle valvole di controllo.Ho ancora bisogno di qualche misura di controllo del flusso oltre a una valvola di chiusura?
1.Punti positivi e negativi
Credo che un controllo del convertitore di frequenza possa offrire una maggiore efficienza, ma una minore precisione di controllo, tempo di risposta e prestazioni di spegnimento.Se abbiamo bisogno di efficienza e prestazioni, possiamo considerare l'utilizzo di un sistema di convertitore di frequenza come controllo centrale e di una valvola (forse una valvola a sfera) come controllo fine.La valvola può anche essere utilizzata per scopi di chiusura per migliorare il tempo di risposta e le prestazioni di perdita.
2.Necessità di entrambi per le applicazioni chiave
Se il fluido pompato è un fluido critico, un intermedio chiave del processo delle materie prime con parametri di flusso che influenzano direttamente la qualità del prodotto o la sicurezza del processo;Direi che il controllo del flusso di fluido sia tramite il controllo del convertitore di frequenza che tramite una valvola/ciclo di controllo del flusso ha senso (per proteggere la ridondanza).
Secondo la mia stima, i costi associati a un convertitore di frequenza sono un po' meno.e hanno dimostrato di essere affidabili.
3.Non per tutti, ancora.
Abbiamo esperienza nell'utilizzo degli inverter per controllare il flusso d'aria di combustione dei ventilatori della caldaia e delle pompe di approvvigionamento idrico della torre di raffreddamento.Siamo anche consapevoli che uno dei nostri clienti utilizza convertitori di frequenza per le pompe di pozzo senza alcun reclamo.
Tuttavia, si consiglia di esaminare con cautela le condizioni di gamma inferiore per l'applicazione caso per caso, poiché anche la pressione di scarico scende più velocemente del flusso quando si tenta di controllare il flusso.Non ci sentiamo ancora a nostro agio e sicuri di usare convertitori di frequenza per controllare il flusso in aree critiche come le pompe di alimentazione dell'acqua della caldaia.
4.Mantenere la pompa di reflusso in funzione
Siamo stati molto soddisfatti dei convertitori di frequenza che sostituiscono le valvole di controllo nel servizio di pompa di reflusso.durante gli sconvolgimenti le pompe di reflusso non perdono il primatoIn servizi di pompaggio contro le teste inferiori, una volta stabilito il flusso, il sifone può impostare un flusso minimo.Se hai bisogno di mantenere i flussi più bassi allora si deve mettere con valvole di controllo.
La sostituzione dei convertitori di frequenza per le valvole di comando presenta altri vantaggi: risparmio di energia, miglioramento del fattore di potenza, semplificazione della progettazione della pompa, uniformità delle dimensioni della girante,La vita della foca è più lunga, e le installazioni più piccole costano meno.
I convertitori di frequenza non sono così robusti come i motori elettrici durante i lampeggiamenti di potenza e i fulmini, quindi i trasformatori di isolamento sono auspicabili e la politica di risparmio deve essere rivista.Nessun problema con le armoniche ci è mai venuto in mente.Si ritiene che le brevi distanze tra pompe e convertitori di frequenza riducano al minimo questo problema.
Il controllo è eccellente finché si evita il sifone e la pressione di aspirazione non supera mai la pressione di scarico.usiamo i convertitori di frequenza per controllare le pompe di reflusso, ma non i fondali o le pompe di trasferimento dei serbatoi.
I convertitori di frequenza sono un miglioramento talmente grande che non prenderemmo più una valvola di controllo del reflusso se ci fosse data.
5.Mantenere i valori di pressione
Per il sistema che ho descritto non sono utilizzate valvole di controllo diverse dalle valvole di chiusura.Un vantaggio significativo dell'utilizzo di un convertitore di frequenza è che la potenza consumata dalla pompa è in genere inferiore per un'unità che opera a velocità ridottaUna valvola di controllo del flusso trasforma molta energia in calore sprecato.Il costo aggiuntivo di un convertitore di frequenza viene spesso recuperato in tempi molto brevi grazie alla riduzione dei costi di energia e al funzionamento semplificato.
6.Potrebbe costare di più, ma ne vale la pena.
Un convertitore di frequenza per controllare il flusso può richiedere più capitale di una valvola di controllo e di un normale motore della pompa.risparmia energia invece di bruciare l'energia della pompa attraverso la valvola di controlloInoltre, una valvola di controllo e i suoi problemi connessi con perdite e attaccamento dello stelo vengono eliminati.Questo è particolarmente importante quando si tratta di materiali corrosiviInoltre, poiché l'usura è correlata a una potenza di velocità maggiore, i cuscinetti e il sigillo di un convertitore di frequenza di pompa a velocità inferiore alla normale dovrebbero durare più a lungo.
Naturalmente, non c'è un pranzo gratuito. Ci sono considerazioni di sicurezza per il tuo particolare processo. Il prezzo che paghi è che non c'è un arresto di emergenza. In caso di interruzione di corrente, la pompa smette di pompare.Potrebbe essere necessario automatizzare una valvola di blocco se si richiede positivo di chiusura.
7.Attenzione alle armoniche.
Un altro fattore da considerare è che se un impianto sta valutando la sostituzione di circuiti di conversione di frequenza CA di grandi dimensioni,il sistema di distribuzione dell'energia deve essere valutato per i possibili effetti dannosi di una distorsione armonica eccessiva;. i convertitori di frequenza sono noti per causare cambiamenti nella forma d'onda sinusoidale a causa del modo in cui l'elettronica di potenza attinge la corrente,e si sa che questi cambiamenti (distorsioni) si verificano in multipli interi della frequenza elettrica (o armoniche)In un tipico sistema a tre fasi, se le fasi sono in equilibrio, non c'è carico di corrente (o poco) sul neutro.L'aggiunta di circuiti di illuminazione e di convertitori elettronici di frequenza aggiunge una distorsione armonica che, se l'impedenza del sistema è sufficientemente elevata e la potenza è sufficientemente distorta, può influenzare altre apparecchiature, in particolare le apparecchiature elettroniche, compresi i sistemi informatici, gli strumenti elettronicie persino i convertitori di frequenza stessiÈ noto che il feedback dovuto alle armoniche può essere additivo sul neutro, causando una corrente significativa dove non dovrebbe esserci alcuna, e a volte si vedono problemi,come gli interruttori che si attivano quando la potenza misurata non supera il loro punto di impostazione, insufficienza motoria precoce e effetti transitori che possono essere molto difficili da risolvere.Il costo secondario dei filtri e di altri apparecchi per la pulizia della potenza da apparecchiature sensibili alle distorsioni sullo stesso sistema di alimentazione dei convertitori di frequenza può essere necessario considerare, soprattutto se il consumo di potenza dei convertitori di frequenza rappresenta una percentuale significativa dell'utilizzo totale.
8.Armoniche e surriscaldamento
Il convertitore di frequenza è affidabile ed efficiente dal punto di vista energetico.se la velocità prevista è troppo bassa, il raffreddamento del motore può essere un problema (il ventilatore funziona troppo lentamente per muovere aria sufficiente), quindi il movimento dell'aria ausiliaria può essere un problema, specialmente sui motori più grandi.
Nel complesso, abbiamo riscontrato che l'uso di convertitori di frequenza per il controllo del flusso o della pressione è molto efficace e consente di risparmiare denaro sia in termini di costi energetici che di manutenzione.
9.Attenzione ai bassi flussi
Una soluzione di convertitore di frequenza non è diversa dal controllo della velocità di una turbina a vapore per regolare il flusso da un compressore.con i progressi dell'elettronica e con la maggiore disponibilità di convertitori di frequenza e motori per questo servizioCose da tenere a mente:
1) Il convertitore di frequenza può avere una velocità minima, quindi non cercare di controllare bene a flussi estremamente bassi.
2) Le pompe con alberi lunghi (specialmente le pompe verticali) possono avere una frequenza naturale (critica) alla quale il convertitore di frequenza potrebbe permettere alla pompa di funzionare.Questo porterà a una serie di problemi di affidabilità in queste pompe.
3) Se viene utilizzata una tenuta a doppio gas, essa ha una velocità minima a cui deve correre affinché le facce della tenuta si sollevino".ma sarà nell'ordine di poche centinaia di giri al minuto.
10.Molti vantaggi del convertitore di frequenza
Gran parte dell'utilizzo di una valvola di controllo rispetto a un convertitore di frequenza CA ha a che fare con il prodotto, il tipo di pompa e l'intero schema di tubazioni.I vantaggi del convertitore di frequenza sono il risparmio energeticoIn questo caso, la maggior parte dei sistemi di controllo, come quelli di manutenzione, di informazione (feedback) e di flessibilità di controllo futuro, sono in grado di essere utilizzati in caso di cambiamenti nel resto del sistema.
In genere, preferisco l'approccio del convertitore di frequenza rispetto alle valvole di controllo, ma hanno limitazioni come le condizioni ambientali, ecc., che devono essere prese in considerazione.Sento che ne vale la pena., e non dovrebbe essere necessario alcun altro metodo di controllo del flusso, a meno che non si sta alimentando un sistema di circuito di tubature multiple come acqua refrigerata a più unità HVAC o scambiatori di calore, ecc.Se si sta per utilizzare un convertitore di frequenza in un luogo remoto, può essere un vantaggio perché la maggior parte sarà in grado di fornire il controllo PID localizzato per prestazioni a circuito chiuso senza dover acquistare altre attrezzature di controllo o lunghe corse di cavo da un PLC.
11.Localizzazione
Usiamo i convertitori di frequenza per il controllo del flusso il più possibile, una pompa che pompa contro una valvola li consuma entrambi.Assicurarsi che il motore è per il lavoro inverter e installare il convertitore di frequenza in un luogo "bello"Sotto le entrate dei condotti o i condotti HVAC non sono posti belli abbiamo tra i 100 e i 200 convertitori di frequenza installati e vanno settimane senza un problema di convertitore di frequenzai convertitori di frequenza sono intelligenti e alcuni possono essere visualizzati o scaricati da qualsiasi computer connesso a una rete EthernetPossono agire come I/O remoti e dare percentuale di carico e Hz, e possono essere avviati e interrotti con solo un cavo di comunicazione da un PLC, riducendo i costi di installazione.Hanno la protezione contro lo stallo e il sovraccarico integrata.
12.Piu' che acquistare inossidabile
Una turbina a vapore o un convertitore/motore di frequenza funzioneranno molto bene per il controllo del flusso.Dal momento che la potenza richiesta per una pompa centrifughe varia con il cubo di RPM, il surriscaldamento a bassi giri al minuto (diminuzione delle prestazioni del ventilatore di raffreddamento) di solito non è un problema.Di solito includiamo un limite basso sulla velocità per evitare il surriscaldamento del motore che potrebbe verificarsi se la pompa è in esecuzione vicino alle condizioni di stalloPer i motori di 480 V di dimensioni modeste, il carico a coppia costante deve essere valutato più attentamente.il costo installato di un convertitore di frequenza è generalmente inferiore al costo di una valvola di controllo quando sono necessarie valvole in acciaio inossidabileSe la pompa (e non il convertitore di frequenza) si trova in una zona pericolosa per esplosioni, prestare attenzione al riscaldamento e assicurarsi che siano rispettati i requisiti NEC o dei codici applicabili.
13.# In passato #
Permettetemi di fare riferimento a una tecnica di 50 anni che ho usato che ha funzionato estremamente bene per il controllo del flusso di alimentazione ai grandi filtri.convertitore di frequenza con un operatore di controllo del flusso d'aria che risponde a un flussometro magneticoIl convertitore di frequenza consisteva nel motore a velocità costante che guidava due fasce a velocità variabile posizionate dall'operatore pneumatico.Certamente la precisione non era così esigente come un sistema elettronico di controllo del motore a stato solidoMa erano i bei vecchi tempi.
Anche in quegli antichi giorni nell'industria della carta, abbiamo usato motori a corrente continua guidati da tubi Thyratron per il controllo della velocità dei rivolgitori di carta,in cui il diametro del rotolo cambiava costantemente, sebbene l'alimentazione della lamiera fosse costanteNaturalmente, i tiratroni sono ora sostituiti da segnali elettronici di uscita allo stato solido.
Ah, quei bei vecchi tempi in cui prevaleva la semplicita'.
14.Funziona bene.
Il grande vantaggio di controllare il flusso con un convertitore di frequenza invece di una valvola di controllo non è un controllo migliorato,ma risparmio energetico perché si utilizza solo la potenza necessaria invece di bruciare l'eccesso attraverso la valvola.
15.Lo facciamo senza convertitori di frequenza.
Il nostro processo si occupa di una sostanza chimica che si cristallizza facilmente quando la temperatura è ridotta o quando il flusso è limitato.Ma la restrizione nel tubo ha causato più cristallizzazione e ha reso il controllo molto inaffidabile o incontrollabileLa soluzione era quella di usare le stesse pompe che abbiamo usato per dare una pressione costante, ma ora per regolare la pressione a cui operano, controllando così il flusso.La configurazione finale per il controllo del liquido ha funzionato molto bene in un sistema basato su PLCUn attuatore elettromagnetico controlla la pressione alla quale il diaframma pneumatico pompa per pompare il liquido attraverso il sistema e un magnetometro non intrusivo monitora il flusso.
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