هل محول التردد أفضل من صمامات التحكم في ضوابط التدفق؟

لقد سمعت عن استخدام محول تردد مع مضختي ومحركاتي لتحديد تدفق أفضل بدلاً من صمامات التحكم.هل ما زلت بحاجة إلى بعض تدبير لسيطرة التدفق إلى جانب صمام إغلاق?

1.النقاط الجيدة والسيئة
أعتقد أن تحكم محول التردد يمكن أن يوفر كفاءة أفضل، ولكن انخفاض دقة التحكم، وقت الاستجابة وأداء إيقاف. انها ليست موثوقة مثل نظام صمام التحكم العادي.إذا كنا بحاجة إلى الكفاءة والأداء، يمكننا النظر في استخدام نظام تحويل التردد كتحكم أساسي وصمام (ربما صمام كرة) كتحكم دقيق. يجب أن يكون الصمام دائمًا مفتوحًا بنسبة 90٪ للحفاظ على انخفاض خسارة الضغط.يمكن أيضا استخدام الصمام لأغراض إيقاف لتحسين وقت الاستجابة وأداء التسرب.

2.الحاجة إلى كليهما للتطبيقات الرئيسية
إذا كان السائل الذي يتم ضخه هو سائل حرج ، فهي عنصر وسط في عملية المواد الخام الرئيسي مع معايير التدفق التي تؤثر بشكل مباشر على جودة المنتج أو سلامة العملية.أود أن أقول أن التحكم في تدفق السائل عن طريق كل من التحكم في محول التردد وصمام التحكم في تدفق / حلقة من المنطقي (لحماية الازدحام).

في تقديراتي، التكاليف المرتبطة بمحول تردد أقل قليلاً.وقد أثبتوا أنفسهم موثوقين.

3.ليس في كل مكان بعد
لدينا خبرة في استخدام المحولات للسيطرة على تدفق هواء الاحتراق من مروحي المرارة و مضخات إمدادات المياه من برج التبريدنحن أيضا على علم بأن أحد عملائنا يستخدم محولات التردد لمضخات البئر الأرضية دون أي شكاوى.

ومع ذلك، ننصح بمراجعة حذرة لظروف النطاق السفلي للتطبيق من حالة إلى أخرى، لأن ضغط التفريغ ينخفض أيضا أسرع من التدفق عندما نحاول التحكم في التدفق.ما زلنا لا نشعر بالراحة والثقة باستخدام محولات التردد للسيطرة على التدفق في المناطق الحرجة مثل مضخات المياه.

4.يحافظ على مضخة الارتجاع الرئيسية
لقد كنا سعداء جدا مع محولات التردد التي تستبدل صمامات التحكم في خدمة مضخة الارتداد. التحكم ممتاز، يتم القضاء على مصدر التسرب،خلال الاضطرابات مضخات الارتداد لا تفقد القوةفي الخدمات المضخة ضد الرؤوس السفلية ، بمجرد إنشاء التدفق ، يمكن أن يحدد الاستغراق الحد الأدنى لمعدل التدفق.إذا كنت بحاجة إلى الحفاظ على تدفقات أقل ثم عليك وضع مع صمامات التحكم.

استبدال محولات التردد لفمامات التحكم له مزايا أخرى: توفير الطاقة، تحسين عامل الطاقة، تصميم المضخة أبسط، حجم الدوائر أكثر تكافؤًا،حياة الفقمة أطول، والمنشآت الأصغر تكلفة أقل.

محولات التردد ليست قوية مثل المحركات الكهربائية أثناء التوهج والبرق، لذلك محولات العزل مرغوب فيها ويجب مراجعة سياسة التقليل.لم تلاحظنا أي مشكلة مع الهارمونيات، ولكن الكثير قد كتب حول هذا الموضوع. المسافات القصيرة لدينا بين المضخات ومحولات التردد يعتقد أن تقلل من هذه المشكلة.

السيطرة ممتازة طالما يتم تجنب الإستنزاف و ضغط الشفط لا يتجاوز ضغط التفريغنحن نستخدم محولات التردد للسيطرة على مضخات الارتدادولكن ليس أسفل أو مضخات نقل الخزان.

محولات الترددات هي تحسن كبير لدرجة أننا لم نعد نريد صمام التحكم بالارتداد إذا أعطيت لنا.

5.يحافظ على مستويات الضغط
بالنسبة للنظام الذي وصفته، لا توجد صمامات تحكم تستخدم بخلاف صمامات الإغلاق.إحدى المزايا الهامة لاستخدام محول تردد هو أن الطاقة المستهلكة من قبل المضخة هي عادة أقل للوحدة العاملة في سرعة منخفضة، مقارنة مع سرعة تشغيل 60 هرتز مع صمام التحكم في التدفق. صمام التحكم في التدفق يحول الكثير من الطاقة إلى حرارة ضائعة.غالبًا ما يتم استعادة التكلفة الإضافية لمحول تردد في وقت قصير جدًا من خفض تكاليف الطاقة وتبسيط التشغيل.

6.قد يكلف أكثر، ولكن يستحق ذلك
محول تردد لتحكم في التدفق قد يتطلب رأس مال أكثر من صمام التحكم ومحرك عادي على مضخة الخاص بك.انها توفر الطاقة بدلا من حرق طاقة المضخة عبر صمام التحكمبالإضافة إلى ذلك ، يتم القضاء على صمام التحكم ومشاكله المرتبطة بالنزيف والصلبة. أجزاء التحكم كلها إلكترونية ولا ترطب ، باستثناء المضخة.هذا مهم بشكل خاص عند التعامل مع المواد السامةوعلاوة على ذلك، لأن التآكل مرتبط ببعض قوة السرعة الأعلى، يجب أن تستمر محامل وسرعة التغليف على محول تردد المضخة في سرعة أقل من سرعتها العادية لفترة أطول.

بالطبع، لا توجد وجبة غداء مجانية. هناك اعتبارات أمنية لعملية معينة. السعر الذي تدفعه هو أنه لا يوجد إغلاق طارئ. في حالة انقطاع الكهرباء، تتوقف المضخة عن الضخ.قد تحتاج إلى أتمتة صمام كتلة إذا كنت بحاجة إلى إغلاق إيجابي.

7.احترس من الهارمونيات
هناك عامل آخر للنظر فيه. إذا كانت المنشأة تدرس هذا الاستبدال لدورات متعددة كبرى محولات تردد التيار المتردد،يجب تقييم نظام توزيع الطاقة من أجل الآثار الضارة المحتملة للتشوه الهارموني المفرط. من المعروف أن محولات التردد تسبب تغييرات في شكل موجة الصينوس بسبب الطريقة التي تستقطب بها إلكترونيات الطاقة التيار ،وهذه التغيرات (التشوهات) معروفة أنها تحدث في مضاعفات عددية كاملة للترددات الكهربائية (أو الهارمونيات)في نظام ثلاثي المراحل النموذجي ، إذا كانت المراحل متوازنة ، فلا يوجد (أو ليس الكثير) من الحمل الحالي على المحايد.إضافة دوائر الإضاءة ومحولات التردد الإلكترونية تضيف تشويه هارموني، إذا كان عائق النظام مرتفعًا بما فيه الكفاية والطاقة مشوهة بما فيه الكفاية ، يمكن أن تؤثر على معدات أخرى ، "وخاصة المعدات الإلكترونية ، بما في ذلك أنظمة الكمبيوتر والأدوات الإلكترونية ،وحتى محولات التردد نفسهامن المعروف أن ردود الفعل بسبب الهارمونيات يمكن أن تكون مضافة على المحايد، مما يسبب تيار كبير حيث لا ينبغي أن يكون هناك أي،مثل المكابح التي تنطلق عندما لا يتجاوز استهلاك الطاقة المقاس نقطة الإعداد الخاصة بهم، فشل الحركات المبكرة ، والآثار العابرة التي يمكن أن تكون صعبة للغاية لإصلاحها.قد تحتاج إلى النظر في التكلفة الثانوية للفلاتر وغيرها من الأجهزة لتنظيف الطاقة للمعدات الحساسة للتشوه في نفس نظام الطاقة مثل محولات التردد، وخاصة إذا كان استهلاك كمية الطاقة للمحول الترددي يمثل نسبة كبيرة من إجمالي الاستخدام.

8.الهارمونيات والإفراط في الحرارة
محول التردد هو موثوق به وفعال في استخدام الطاقة. تحتاج إلى التأكد من أن الأسلاك والمحركات جاهزة لـ VF (يمكن أن تكون الجهد أعلى ويمكن أن تؤثر الهارمونيات على عمر المحرك).إذا كانت السرعة المتوقعة منخفضة جداً، يمكن أن يكون تبريد المحرك مشكلة (المروحة تعمل ببطء شديد لنقل الهواء الكافي) ، لذلك يمكن أن يكون نقل الهواء المساعد مشكلة ، خاصة على المحركات الكبيرة.

بشكل عام، وجدنا أن استخدام محولات التردد لتحكم التدفق أو الضغط فعال جداً ويحفظون المال في تكاليف الطاقة والصيانة.

9.احترس من التدفقات المنخفضة
حل محول التردد ليس مختلفا عن التحكم في سرعة توربينات البخار من أجل تنظيم تدفق من ضاغط.مع التقدم في الإلكترونيات ومع زيادة توافر محولات التردد والمحركات لهذه الخدمةالأشياء التي يجب أن تكون على علم بها:

1) محول التردد قد يكون لديه سرعة الحد الأدنى، لذلك لا تبحث عنه للسيطرة بشكل جيد في تدفقات منخفضة للغاية.

2) المضخات ذات العمود الطويل (وخاصة المضخات الرأسية) يمكن أن يكون لها تردد طبيعي (حرج) يمكن لمحول التردد السماح للمضخة بالعمل.هذا سيؤدي إلى عدد من مشاكل الموثوقية في هذه المضخات.

3) إذا كان يتم استخدام سد غازي مزدوج ، فإنه يحتوي على الحد الأدنى للسرعة التي تحتاجها لتشغيلها حتى يتم رفع وجوه السد.ولكن سيكون في ترتيب بضع مئات من الدوران في الدقيقة.

10.العديد من المزايا مع محول التردد
الكثير من استخدام صمام التحكم مقابل محول تردد التيار المتردد يتعلق بما هو المنتج ونوع المضخة ومخطط الأنابيب بأكمله.مزايا محول التردد هي توفير الطاقة، والصيانة، والمعلومات (ردود الفعل) ، ومرونة التحكم في المستقبل، إذا تغيرت بقية النظام.

عادةً ما أفضّل طريقة تحويل التردد على صمامات التحكم، لكنّها لديها قيود مثل الظروف المحيطة، إلخ، والتي يجب أخذها بعين الاعتبار.أشعر أنه بالتأكيد يستحق ذلك، ويجب أن لا تحتاج إلى أي طريقة أخرى لتحكم التدفق ما لم يكن لديك تغذية نظام حلقة أنابيب متعددة مثل المياه الباردة إلى وحدات متعددة HVAC أو مبادلات الحرارة، الخ.إذا كنت ستستخدم محول تردد في موقع بعيد، يمكن أن تكون ميزة لأن معظمها سوف تكون قادرة على توفير التحكم PID المحلي لأداء الحلقة المغلقة دون الحاجة إلى شراء معدات التحكم الأخرى أو خطوط الكابل الطويلة من PLC.

11.الموقع، الموقع
نحن نستخدم محولات التردد لتحكم التدفق قدر الإمكان مضخة ضخ ضد صمامتأكد من أن المحرك هو للعمل عاكس وتثبيت محول التردد في مكان "جيد"تحت مدخلات القنوات أو قنوات التكييف والتهوية ليست أماكن لطيفة لدينا ما بين 100 و 200 محول تردد مثبتمحولات التردد ذكية وبعضها يمكن عرضها أو تنزيلها من أي جهاز كمبيوتر متصل بشبكة إيثيرنتيمكن أن تعمل كإدخال/إخراج عن بعد وتعطي نسبة الحمل وهرتز، ويتم تشغيلها وإيقافها مع كابل اتصال فقط من PLC، مما يقلل من تكلفة التثبيت.لديهم الحماية المتضمنة.

12.يضرب شراء الفولاذ المقاوم للصدأ
تعمل توربينات البخار أو محولات ترددات / محركات بشكل جيد للغاية لتحكم التدفق. يمكن أن تكون التطبيقات على مضخات الطرد المركزي ومضخات التحول الإيجابي ناجحة.منذ الطاقة المطلوبة لمضخة الطرد المركزي تختلف مع مكعب من RPM، الحرارة الزائدة عند RPM منخفضة (انخفاض أداء مروحة التبريد) عادة ما لا تكون مشكلة.ونحن عادة ما تشمل حد منخفض على السرعة لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك الذي قد يحدث إذا تم تشغيل المضخة بالقرب من ظروف الوقوفيجب تقييم الأحمال ذات الدوران الثابت بعناية أكبر.تكلفة تثبيت محول تردد عادة ما تكون أقل من تكلفة صمام التحكم عندما تكون صمامات الفولاذ المقاوم للصدأ مطلوبةإذا كانت المضخة (وليس محول التردد) في منطقة خطر الانفجار، انتبه بعناية إلى التسخين وتأكد من استيفاء متطلبات NEC أو التعليمات المعمول بها.

13.مرة أخرى في اليوم
اسمحوا لي أن أشير إلى تقنية 50 عاما استخدمت التي أدت بشكل جيد للغاية للسيطرة على تدفق تغذية إلى المرشحات الكبيرة.محول تردد مع مشغل تدفق الهواء التحكم يستجيب من مقياس تدفق المغناطيسيتكون محول التردد من محرك سرعة ثابتة يدفع حزمة من سرعة متغيرة وضعت من قبل المشغل الرئوي. الخام والبسيط، لكنه قام بعمل ممتاز.بالتأكيد الدقة لم تكن متطلبة مثل نظام التحكم الإلكتروني للمحركلكن تلك كانت الأيام الخوالي

أيضاً في تلك الأيام القديمة في صناعة الورق، استخدمنا محركات متواصلة مدفوعة بأنبوبات ثيراترون لتحكم السرعةحيث كان قطر اللوحة يتغير باستمرار على الرغم من أن تغذية الورق كانت ثابتةبطبيعة الحال، تم استبدال التايراترونز الآن بإشارات الخروج الإلكترونية الصلبة.

تلك الأيام الخوالي عندما كانت البساطة تسود

14.يعمل بشكل رائع، أقل تكلفة
الميزة الكبيرة لتحكم التدفق مع محول تردد بدلا من صمام التحكم ليست تحسين التحكم،ولكن توفير الطاقة لأنك تستخدم فقط قدر من القوة الحصانية كما تحتاج بدلا من حرق الفائض عبر الصمام.

15.نحن نفعل ذلك بدون محولات التردد
عمليةنا تتعامل مع مادة كيميائية تتبلور بسهولة عند انخفاض درجة الحرارة أو عند تقييد التدفقولكن القيود في الأنابيب تسبب في المزيد من التبلور وجعل التحكم غير موثوق بها جدا أو لا يمكن السيطرةكان الحل هو استخدام نفس المضخات التي كنا نستخدمها لإعطاء ضغط ثابت، ولكن الآن لتنظيم الضغط الذي يعملون به، وبالتالي التحكم في التدفق.الإعداد النهائي للسيطرة السائلة قد عملت بشكل جيد جدا في نظام PLC القائمجهاز تشغيل كهرومغناطيسي يتحكم في الضغط الذي تضخ به الحجاب الهوائي لضخ السائل من خلال النظام ومقياس مغناطيسي غير متطفل يراقب التدفق.