食品飲料行業(yè)的工廠(chǎng)需要在追求高生產(chǎn)力的同時(shí)兼顧可持續發(fā)展,這意味著(zhù)企業(yè)要不斷削減能耗并降低碳足跡。為此,ABB運動(dòng)控制全球食品飲料行業(yè)經(jīng)理Brith Isaksson提出了兩步法來(lái)釋放工廠(chǎng)的節能潛力。第一步,鎖定主要耗能對象。第二步,根據相關(guān)數據制定科學(xué)的決策,在變頻器和電機發(fā)揮重要作用的領(lǐng)域,升級高效解決方案。
節能之路應從準確鎖定工廠(chǎng)中的耗能大戶(hù)起步。這也是新一代無(wú)線(xiàn)智能傳感器在電機和泵中大展拳腳的地方。除了實(shí)現高性?xún)r(jià)比的工廠(chǎng)級狀態(tài)監測外,智能傳感器還可結合變頻器的能源監測功能來(lái)收集海量數據以分析能源使用情況。
此外,工廠(chǎng)還可借助其他豐富多樣的能源優(yōu)化服務(wù)來(lái)發(fā)掘泵、風(fēng)機和壓縮機的節能潛力。獲得設備數據后,運營(yíng)商即可輕松優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程,提高能效。
耗能最多的特定設備因工藝而異。通常,用來(lái)驅動(dòng)泵、風(fēng)機、尤其是制冷壓縮機的電機是耗能大戶(hù)。因此,根據經(jīng)驗法則,關(guān)注泵和制冷設備可以?xún)?yōu)化能耗并降低將近60%的成本。
解決耗能大戶(hù)
一旦找準低能效的癥結所在,運營(yíng)商就可著(zhù)手升級設備。通常,大多數能源被泵、風(fēng)機和壓縮機中低效控制和功率過(guò)大的電機所浪費。在這些應用中,電機往往選型過(guò)大,以應對很少或永遠不會(huì )發(fā)生的峰值需求。同時(shí),當使用風(fēng)門(mén)、葉片或閥門(mén)等低效控制方法時(shí),電機全速運行,而流量卻受到機械限制。
一個(gè)常見(jiàn)的低效示例是通過(guò)閥門(mén)降低管道的液體流量。這會(huì )造成巨大的浪費,因為無(wú)論需求如何,泵電機都保持額定轉速運行。同樣,在食品廠(chǎng)中,盡管負載在白天可能會(huì )有比較大的變化,但是驅動(dòng)制冷系統的電機始終全天候運行。
節能的秘訣是使用變頻器來(lái)精確控制電機轉速。在無(wú)需全速運行時(shí),通過(guò)變頻器對電機進(jìn)行調速控制,使電機的轉速與實(shí)際生產(chǎn)需求相匹配。這一點(diǎn)至關(guān)重要,因為電機的轉速與功耗息息相關(guān)。僅需適當降速即可節省大量能源。例如,半速運行時(shí)泵或風(fēng)機僅消耗全速運行時(shí)1/8的功率。因此,安裝使用變頻器通??娠@著(zhù)降低能源開(kāi)支,幫助客戶(hù)快速獲得投資回報。
變頻器與高效電機的“緊密配合”
為了達到最佳的節能效果,變頻器應與新一代高效電機配套使用。例如,相比于食品飲料行業(yè)中廣泛使用的IE2電機,升級到IE5超高級同步磁阻電機可以將能耗降低多達50%。
IE5的效率水平是通過(guò)將永磁技術(shù)的的性能優(yōu)勢與感應平臺的簡(jiǎn)單性和服務(wù)友好性相結合實(shí)現的,IE5電機的其他優(yōu)點(diǎn)是降低軸承和繞組溫度、提高可靠性和延長(cháng)使用壽命,該設計還可以降低電機噪音,改善工作環(huán)境。
IE5電機適用于各種高要求的食品飲料應用,即使在部分負載情況下,依然能在全轉速范圍內保持高效率,使之成為在泵、風(fēng)機和壓縮機的標準感應電機以及更高要求的應用,如擠出機、混凝土機、絞車(chē)和輸送機等應用的理想升級之選。
節能投資回報快
變頻器和高效電機的結合使用,既可以幫助食品飲料行業(yè)降低多達60%的能源成本,又可減少二氧化碳排放。一套變頻器和電機的初期購置價(jià)格僅為設備生命周期中能源開(kāi)支的一小部分。因此,大部分情況下,僅需數月即可獲得投資回報。這種快速回報不僅對企業(yè)的盈利能力產(chǎn)生重大影響,而且有助于全球食品飲料行業(yè)實(shí)現其環(huán)保目標。