Một trong những công nghệ thú vị nhất ảnh hưởng đến khả năng sản xuất là làm sao để tối ưu hóa máy thổi khí tại các nhà máy xử lý nước thải và hoạt động sản xuất của họ và có thể kiểm soát được chúng.

Các thực tiễn tốt nhất về máy thổi khí oxy được biết sau khi phỏng vấn Tim Hilgart, ở Howden America, đã có được quan điểm của ông về công nghệ điều khiển quạt gió của máy thổi và ứng dụng của nó.

Tim Hilgart là Cử nhân Khoa học về Kỹ thuật Điện và Máy tính từ Đại học Marquette năm 1996. Kể từ đó, công nghệ điều khiển quạt gió là một phần không thể thiếu trong sự nghiệp của ông. Điều này bao gồm công việc đầu tiên của ông khi ra trường tại Energy Strategies Corp (ESCOR), một công ty liên quan đến kiểm soát sục khí tiên tiến. Sau đó ông gia nhập đơn vị kinh doanh Công nghệ Khí và Khí Công nghiệp của General Electric. Tại cả hai công ty, ông đã dành thời gian đáng kể tập trung vào lập trình PLC và HMI cho máy thổi và các ứng dụng khác nhau.

Việc mô tả khía cạnh của doanh nghiệp liên quan đến máy thổi khí và máy nén khí áp suất cao, khối lượng lớn trong ngành công nghiệp nước thải, cũng như các ứng dụng hàng hải khác nhau. Giúp cho máy thổi công nghiệp được sử dụng thích hợp trong các ứng dụng công nghiệp, như các bộ phận được tìm thấy trong các ứng dụng sản xuất xi măng, khai thác mỏ và thực phẩm và đồ uống trong số các ứng dụng khác.

Theo ông, giá trị của công nghệ điều khiển để tối ưu hóa máy thổi chỉ được dự kiến sẽ tăng lên khi các nhà máy xử lý nước thải và hoạt động công nghiệp giống nhau để cải thiện sản xuất và tiết kiệm năng lượng.

1.Mô tả một hệ thống điều khiển quạt máy thổi cơ bản được sử dụng trong các nhà máy và nhà máy xử lý ngày nay ?

Về cơ bản, một hệ thống điều khiển quạt máy thổi thông thường bao gồm các bộ điều khiển được sử dụng trên các máy thổi riêng lẻ để điều chỉnh luồng khí vào hệ thống, trong khi Bảng điều khiển chính tập trung tích hợp các máy thổi và đảm bảo chúng hoạt động cùng nhau để đạt được hiệu quả năng lượng tối ưu dựa trên các quy trình liên quan.

Trên thực tế, có ba chiến lược phần cứng và điều khiển cho máy thổi và máy nén khí.

• Đầu tiên là các điều khiển chỉ bảo vệ trong đó về cơ bản để đảm bảo quạt gió hoạt động an toàn và nếu nó ra khỏi phạm vi ổn định, hãy tắt nó để bảo vệ nó.

• Chiến lược thứ hai là cái mà chúng ta gọi là các quy trình điều khiển của Wap, trong đó chúng ta thay đổi tốc độ và / hoặc thay đổi các tham số cánh dẫn hướng để thay đổi lưu lượng và áp suất đầu ra của máy.

• Thứ ba đang buộc các máy thổi với điều khiển chính, điều phối tất cả các hoạt động của máy thổi, bao gồm trao đổi chì / trễ, tổng khối lượng, tổng áp suất đầu ra, và tách tải và tích hợp nó vào các hệ thống điều khiển quá trình lớn hơn.

2.Làm thế nào để tính toán chi phí năng lượng máy thổi khí ?

Một phần quan trọng của việc phát triển thiết kế cho bất kỳ dự án nào là xác định hiệu quả chi phí của nó. Trong hầu hết các trường hợp có một số tùy chọn thiết kế được xem xét. Quyết định lựa chọn nào là tốt nhất bao gồm đánh giá chi phí vòng đời của mỗi sản phẩm được lựa chọn.

Nâng cấp máy thổi khí có thể là một phần của việc nâng cấp toàn bộ nhà máy và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng là một vấn đề quan trọng. Thay thế máy thổi cũng là một biện pháp bảo tồn năng lượng (ECM) phổ biến trong các chính sách giảm chi phí.

Bất kể lý do cho việc thay thế hệ thống quạt gió và sục khí, nhà thiết kế phải đối mặt với những thách thức trong việc xác định hiệu quả chi phí của thiết kế. Nhu cầu quá trình và chi phí năng lượng là phức tạp và thay đổi. Hơn nữa, một số phương pháp để tính toán hiệu quả chi phí có sẵn.
 

3.Kiểm tra chi phí điện thổi thực tế

Máy thổi khí hầu như luôn được điều khiển bởi động cơ điện và xác định chi phí năng lượng điện là thách thức đầu tiên. Điều này có vẻ như một nhiệm vụ đơn giản, nhưng sự đơn giản bên ngoài có thể là đang đánh lừa bạn.

Nhiều phân tích sử dụng chi phí điện trung bình. Điều này còn được gọi là tỷ lệ tổng hợp. Nó là đơn giản để xác định. Nhà thiết kế chỉ đơn giản chia tổng hóa đơn tiền điện hàng tháng cho tổng năng lượng được sử dụng. Kết quả là tổng hợp của nhiều yếu tố chi phí điện thực tế như trong Bảng 1.

Bảng 1. Phí điện mẫu

Chi phí trung bình hàng năm có thể được tính như sau:

Tổng tiền/ năm = kW ave ∙ 8760 giờ / năm ∙ trung bình tiền / kWh

Tỷ lệ tổng hợp trung bình quốc gia cho người dùng công nghiệp là 0,07 đô la / kWh.

Người dùng lớn, chẳng hạn như một cơ sở phục hồi tài nguyên nước, thường có cấu trúc thanh toán phức tạp dựa trên chi phí của tiện ích để tạo và phân phối điện.

Các biến bao gồm thời gian trong ngày, ngày trong tuần và tỷ lệ sử dụng. Điện được sử dụng vào ban ngày vào các ngày trong tuần đắt hơn so với điện được sử dụng vào ban đêm hoặc vào cuối tuần.

Ngoài phí sử dụng, hầu hết các tiện ích cũng áp dụng phí nhu cầu dựa trên mức tiêu thụ năng lượng cao nhất trong một tháng hoặc năm sử dụng trung bình mười lăm phút chạy. Sử dụng tỷ lệ thanh toán dựa trên thời gian thực tế sẽ cung cấp chi phí điện năng chính xác hơn so với tỷ lệ tổng hợp. Cách tính như sau:

4.Yếu tố trong chu kỳ nhiệm vụ thổi

Thiết lập mức giá cho điện chỉ cung cấp một nửa dữ liệu cần thiết. Để đánh giá chi phí vận hành máy thổi, hồ sơ tải, hoặc chu kỳ nhiệm vụ, cần phải được thiết lập. Lý tưởng nhất là chu kỳ làm việc của máy thổi phù hợp với nhu cầu quá trình của các lưu vực sục khí.

Tải quá trình thực tế hiếm khi phù hợp với các giả định thiết kế. Lưu lượng trung bình hàng ngày thực tế hoặc ngắn hạn thường thấp hơn tải thiết kế dự kiến. Các biến thể theo mùa rất có ý nghĩa đối với một số cơ sở và các luồng bên có thể tạo thêm tải.

Yếu tố chính trong quá trình tải và chu kỳ nhiệm vụ thổi là biến động ban ngày. Tải trọng cực đại thường gấp đôi mức tối thiểu. Tải tương ứng với thời gian thanh toán tiện ích có thể được lấy từ mẫu luồng ngày.

Hình 1. Mô hình tải ngày đêm điển hình

Vì luồng khí và quạt thổi về cơ bản tỷ lệ thuận với tải thủy lực, chu kỳ nhiệm vụ có thể được thiết lập như là một hàm của kW trung bình.