あるセメント会社の2500t/d生産ラインは、4.5MWの廃熱発電システムをサポートしており、冷却塔に冷却ファンを設置して冷却水を循環させています。長時間運転すると、冷却塔内部の冷却ファン駆動部と動力部が振動を増大させ、ファンの安全な運転に影響を与え、大きな安全上の危険を及ぼす可能性があります。当社の永久磁石モーター変換を採用することで、減速機を廃止し、長軸接続することで振動を回避し、システムの安全で安定した運転を確保しました。同時に、永久磁石モーターの採用により、省エネ効果は明らかです。
背景
廃熱発電冷却塔ファンのモーターは非同期Yシリーズモーターを採用しており、これは国内の高エネルギー消費型後進電気機械設備で廃止対象となる設備である。減速機とモーター駆動部は3m近くの長軸で接続されており、長期間の運転後、減速機と駆動軸の磨耗により大きな振動が発生し、設備の安全運転に影響を与えているため、更新する必要があるが、交換セット全体のコストはPMモーターのコストよりも高いため、振動を避けるためにPMモーターを改造することが提案されている。しかし、セット全体の交換コストは高く、永久磁石モーターと比較してコスト差は大きくないため、ファンモーターを高効率の永久磁石低速ダイレクトドライブモーターに交換することが提案されており、産業分野では明らかな省エネ効果があります。
改修要件と技術分析
従来のファン駆動システムは非同期モーター＋駆動軸＋減速機で構成されており、次のような技術的欠陥がありました。①駆動プロセスが複雑で、プロセス損失が大きく、効率が低い。
②部品の故障箇所が3箇所あり、メンテナンスやオーバーホールの作業負荷が増大する。
③ 減速機の専用部品や潤滑油のコストが高い。
④周波数変換速度制御がないため、速度を調整できず、電気エネルギーの無駄が発生します。
高効率永久磁石低速ダイレクトドライブ方式には、次のような利点があります。
① 高効率・省エネ
②負荷速度とトルクの要件を直接満たすことができます。
③減速機や駆動軸がないので機械の故障率が低減し信頼性が向上します。
④周波数コンバータ制御を採用し、回転速度範囲は0～200r/minです。これにより、駆動装置の構造を高効率永久磁石低速ダイレクトドライブモーターに変更することで、低回転・高トルクの特性を発揮し、装置の故障箇所を削減し、メンテナンスコストと修理の難易度を大幅に低減し、損失を低減します。永久磁石高効率低速ダイレクトドライブモーターの改造により、約25%の電力を節約し、コスト削減と効率化の目的を達成しました。
改修プログラム
現場の状況と現場の要件に基づき、高効率永久磁石低速ダイレクトドライブモーターを設計し、モーターとファンを現場に設置し、電力室に周波数変換器制御盤を追加することで、中央制御装置による始動停止と回転速度の自動調整を可能にしました。モーター巻線、ベアリング温度、振動測定器は現場で交換し、中央制御室で監視できます。新旧の駆動システムのパラメータを表1に示し、改造前後の現場写真を図1に示します。
図1
オリジナルのロングシャフトとギアボックス構造永久磁石モーター直結ファン
効果
廃熱発電の循環塔の冷却ファンシステムを永久磁石直動モーターに変更した後、ファン速度が 173 r/min、モーター電流が 42 A のときに、改造前のモーター電流 58 A と比べて電気エネルギーの節約が約 25% に達し、各モーターの電力は 1 日あたり 8 kW 削減され、2 セットで 16 kW を節約し、稼働時間は年間 270 日と計算され、年間節約コストは 16 kW×24 h×270 d×0.5 元/kWh = 51,800 万元になります。プロジェクトの総投資額は25万元で、減速機、モーター、駆動軸の購入コスト12万元を削減することで、設備のダウンタイムによる損失を削減し、回復サイクルは（25-12）÷ 5.18 = 2.51（年）となります。エネルギーを消費する旧式の非効率な設備は撤去され、設備は安全かつ円滑に稼働し、投資効果と安全運転効果が明らかになります。
MINGTENGの紹介
安徽明騰永久磁石機械・電機有限公司（https://www.mingtengmotor.com/）は、永久磁石モーターの研究開発、製造、販売、サービスを統合したハイテク企業です。
同社は「国家電機エネルギー効率向上産業連盟」の理事長機構と「モーターとシステム省エネ技術革新産業連盟」の副総裁機構であり、GB30253-2013「永久磁石同期モーターのエネルギー効率限界値とエネルギー効率等級」の起草を担当しています。同社はGB30253-2013「永久磁石同期モーターのエネルギー効率限界値とエネルギー効率等級」、JB / T 13297-2017「TYE4シリーズ三相永久磁石同期モーター（ブロック番号80-355）の技術条件」、JB / T 12681-2016「TYCKKシリーズ（IP44）高効率高電圧永久磁石同期モーターの技術条件」など、永久磁石モーター関連の国家および業界標準の起草を担当しています。同社は2023年に国家特化型・特化型新企業の称号を授与され、その製品は中国品質認証センターの省エネ認証に合格し、中国工業情報化部の「エネルギー効率の星」製品カタログや2019年と2021年の第5期グリーン設計製品リストに最終選考されました。
当社は常に自主的なイノベーションを堅持し、「一流の製品、一流の管理、一流のサービス、一流のブランド」という企業方針を堅持し、中国の影響力のあるイノベーションチームを永久磁石モーターの研究開発と応用に置き、ユーザー向けにインテリジェントな永久磁石モーターシステムの省エネソリューションを提供しています。当社の高電圧、低電圧、ダイレクトドライブ、防爆永久磁石モーターは、ファン、ポンプ、ベルトミル、ボールミル、ミキサー、粉砕機、スクレーパー、オイルポンプ、紡糸機などの多くの負荷と、鉱業、鉄鋼、電力などのさまざまな分野のその他の負荷で正常に動作し、優れた省エネ効果を実現し、幅広い評価を得ています。
投稿日時: 2024年3月28日