Оборудование нефтедобычи (Раздаточные материалы)

Установки насосные погружные центробежные модульные типа УЭЦНМ.

Установки погружных насосов в модульном исполнении типа УЭЦНМ предназначены для откачки из нефтяных скважин пластовой жидкости. Общий вид и некоторые характеристики установок показаны в таблице 1.

Таблица 1

Преобразователи частоты (инвентор)

Преобразователь частоты (иначе - частотно - регулируемый электропривод) представляет собой статическое преобразовательное устройство, предназначенное для изменения скорости вращения асинхронных электродвигателей переменного тока.

Асинхронные электродвигатели имеют значительное преимущество перед электродвигателями постоянного тока за счет простоты конструкции и удобства обслуживания. Это обуславливает их однозначное преобладание и повсеместное применение практически во всех отраслях промышленности, энергетики и городской инфраструктуре.

Известно, что регулирование скорости вращения исполнительного механизма можно осуществлять с помощью различных устройств (способов), среди которых наиболее известны и распространены следующие:

- механический вариатор

- гидравлическая муфта
- электромеханический преобразователь частоты (системы Генератор-Двигатель)
- дополнительно вводимые в статор или фазный ротор сопротивления и др.
- статический преобразователь частоты

Первые четыре способа отличаются различными комбинациями из следующих недостатков:

- сложности в применении, обслуживании, эксплуатации
- низкое качество и диапазон регулирования
- неэкономичность.
Все указанные недостатки отсутствуют при использовании преобразователей частоты.

Регулирование скорости вращения асинхронного электродвигателя в этом случае производится путем изменения частоты и величины напряжения питания двигателя. КПД такого преобразования составляет около 98 %, из сети потребляется практически только активная составляющая тока нагрузки, микропроцессорная система управления обеспечивает высокое качество управления электродвигателем и контролирует множество его параметров, предотвращая возможность развития аварийных ситуаций.

На рисунке показан состав силовой части такого преобразователя: входной неуправляемый выпрямитель - звено постоянного тока с LC-фильтром - автономный инвертор напряжения с ШИМ.

Это необходимо для решения стандартных проблем практически любого предприятия или организации:

• экономии энергоресурсов;

• увеличения сроков службы технологического оборудования;

• снижения затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы

• обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов и др.

Значительная экономия электроэнергии легко достигается при одном условии - приводной механизм должен что-либо регулировать (поддерживать какой - либо технологический параметр).

Если это насос, то нужно регулировать расход воды, давление в сети или температуру чего-либо охлаждаемого или нагреваемого.

Если это вентилятор или дымосос, то регулировать нужно температуру или давление воздуха, разрежение газов.

Если это конвейер, то часто бывет нужно регулировать его производительность. Если это станок, то нужно регулировать скорости подачи или главного движения.

Можно сразу выделить типовые механизмы, отличающиеся высокой эксплуатационной и экономической эффективностью при внедрении преобразователей частоты и систем автоматизации на их базе :

• НАСОСЫ, ВЕНТИЛЯТОРЫ, ДЫМОСОСЫ;

• КОНВЕЙЕРЫ, ТРАНСПОРТЕРЫ;

• ПОДЪЕМНИКИ, КРАНЫ, ЛИФТЫ И ДР.

Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. Перспективность частотного регулирования наглядно видна из приведённого ниже рисунка.

Потребление мощности при различных способах регулирования скорости вращения насосов

Можно заметить, что при дросселировании жидкости, энергия потока вещества, сдерживаемого задвижкой или клапаном, просто теряется, не совершая никакой полезной работы. Применение преобразователя частоты в составе насосного агрегата или вентилятора позволяет просто задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снижение потерь транспортируемого вещества.

В промышленно развитых странах уже практически невозможно найти асинхронный электродвигатель без преобразователя частоты.

Несмотря на кажущуюся значительную стоимость современных преобразователей, окупаемость вложенных средств за счёт экономии энергоресурсов и других составляющих эффективности не превышает в среднем 1,5 лет. Это вполне реальные сроки, а учитывая многолетний ресурс подобной техники и , можно подсчитать ожидаемую экономию на длительный период и принять правильное решение.

Но самая привлекательная особенность этого оборудования заключается в том, что оно представляет из себя один из наиболее выгодных объектов для инвестирования средств предприятия!

С одной стороны, инвестируя средства в преобразователи частоты для своего призводства, предприятие гарантированно возвращает эти средства за период срока окупаемости (как мы уже сказали, это около 1,5 лет), начиная этот процесс с первого дня внедрения, а в последующие 15 20 лет предприятие просто получает чистую прибыль! С другой стороны, сделанные инвестиции ни на минуту не покидают пределов вашего предприятия!

Преобразователь частоты

Преобразователь частоты (автоматический регулятор частоты или инвертор) - это устройство, преобразующее входное напряжение 220В/380В частотой 50Гц, в выходное импульсное напряжение посредством ШИМ (широкоимпульсной модуляции), которое формирует в обмотках двигателя синусоидальный ток частотой от 0Гц до 400Гц или даже до 1600Гц. Таким образом, плавно увеличивая частоту и амплитуду напряжения подаваемого на обмотки асинхронного электродвигателя можно обеспечить плавное регулирование скорости вращения вала электродвигателя.

Основные возможности:

Преобразователь частоты обеспечивает плавный пуск и остановку двигателя, а также позволяет менять направление вращения двигателя.

Преобразователь частоты отображает на цифровом дисплее основные параметры системы: заданную скорость, выходную частоту, ток и напряжение двигателя, выходную мощность, момент, состояние дискретных входов, общее время работы преобразователя и пр.

Управление преобразователем частоты можно осуществлять со встроенной/ выносной цифровой панели управления, либо с помощью внешних сигналов. Во втором случае скорость вращения задается аналоговым сигналом 0-10В или 4-20мA, а команды пуска, останова и изменения режимов вращения подаются дискретными сигналами. Можно отображать параметры системы в виде графиков на выносной графической панели управления.

Существует возможность управления преобразователем частоты через последовательный интерфейс (RS-232, RS-422 или RS-485) или от внешнего ПЛК с использованием специального протокола (Profibus, Interbus, Device-Net, ModBus и т.д.).

Частотно-регулируемые приводы

Регулируемый асинхронный электропривод или частотно-регулируемый привод состоит из асинхронного электродвигателя и инвертора (преобразователя частоты), который выполняет роль регулятора скорости вращения асинхронного электродвигателя.

Применение частотно-регулируемого электропривода обеспечивает:

• изменение скорости вращения в ранее нерегулируемых технологических процессах

• синхронное управление несколькими электродвигателями от одного преобразователя частоты

• замена приводов постоянного тока, что позволяет снизить расходы, связанные с эксплуатацией

• создание замкнутых систем асинхронного электропривода с возможностью точного поддержания заданных технологических параметров

• возможность исключения механических систем регулирования скорости вращения (вариаторов, ременных передач)

• повышение надежности и долговечности работы оборудования

• большую точность регулирования скорости движения, оптимальные параметры качества регулирования скорости в составе механизмов, работающих с постоянным моментом нагрузки (конвейеры, загрузочные кулисные механизмы и т.п.).

Экономический эффект

Экономический эффект от внедрения асинхронного электропривода складывается, в частности, из следующих факторов:

• экономия электроэнергии в насосных, вентиляторных и компрессорных агрегатах до 50% за счет регулирования производительности путем изменения частоты вращения

• электродвигателя в отличие от регулирования производительности другими способами (дросселирование, включение/отключение, направляющий аппарат)

• повышение качества продукции

• увеличение объема выпускаемой продукции и производительности производственного оборудования

• снижение износа механических звеньев и увеличению срока службы технологического оборудования вследствие улучшения динамики ра

Модели

Мощные преобразователи частоты FUJI Electric

Фирмы