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Apr 09, 2024

5 avantages des moteurs à entraînement direct dans les grands condenseurs refroidis par air

Le refroidissement à sec sur les sites de production d'électricité est devenu un choix populaire en raison de facteurs environnementaux, de la planification géographique du site et de la rareté de l'eau sur place. Cependant, les problèmes environnementaux et de fiabilité sont

Le refroidissement à sec sur les sites de production d'électricité est devenu un choix populaire en raison de facteurs environnementaux, de la planification géographique du site et de la rareté de l'eau sur site. Cependant, les problèmes environnementaux et de fiabilité demeurent répandus en raison des composants intégraux du système de refroidissement global. De plus, ces grandes structures de condenseurs refroidies par air consomment des coûts de fonctionnement et de charges parasites considérables.

Les problèmes peuvent être minimisés grâce à un moteur à entraînement direct et un variateur de fréquence (AFD).

Moins de pièces mobiles signifient que le risque de panne prématurée est réduit. Les principaux défis des exploitants d'installations de production d'électricité avec les unités à condenseur refroidi par air (ACC) se résument à deux choses : la fiabilité et l'efficacité. Plus précisément, les composants du système d'entraînement du ventilateur tournaient autour du coût et de la fréquence des temps d'arrêt. Le temps nécessaire à la réparation peut varier de 10 heures à plusieurs jours, et en cas d'irréparable, de plusieurs jours à plusieurs mois pour le remplacement.

Les conditions d’exploitation s’inscrivent dans un large éventail de conditions environnementales d’un site à l’autre. Ceux-ci doivent être examinés lors de la sélection des composants d’entraînement pour garantir les performances de l’équipement.

Impact de l'étude de cas : Une centrale électrique de l'ouest des États-Unis a déclaré qu'elle devrait reconstruire ou remplacer toutes les boîtes de vitesses dans les 10 ans suivant son installation en raison des conditions d'exploitation. De plus, pendant les mois d'hiver, le ventilateur doit fonctionner en continu à 15 % de sa pleine charge pour garantir un bon débit d'huile vers la boîte de vitesses.

Les unités ACC font partie des charges parasites les plus importantes dans une centrale de production d’électricité. L'ancienne solution de transmission de puissance composée d'une boîte de vitesses et d'un moteur à grande vitesse crée des inefficacités mécaniques qui sont éliminées par le moteur à aimant permanent à entraînement direct et la solution AFD. Un entraînement direct, un moteur à haut rendement et des performances AFD combinés peuvent réduire considérablement l'énergie de fonctionnement, mais plus important encore, réduire la charge parasite. L'utilisation d'un moteur à courant alternatif (AC) à aimant permanent présente une efficacité de fonctionnement supérieure à celle d'un moteur à induction car il ne nécessite pas d'énergie pour créer le courant magnétisant.

Impact de l'étude de cas : La combinaison d'un moteur très efficace qui peut fournir des performances à des vitesses lentes et réduire la charge parasite est un attrait, surtout lorsque les exploitants d'usine multiplient les gains d'efficacité sur 45 cellules. L’objectif est d’améliorer l’efficacité opérationnelle de 10 pour cent. Dans ce cas précis, les gains d'efficacité étaient de 8,5 à 9 pour cent.

Une solution à entraînement direct élimine le risque de fuite d'huile et les milliers de dollars de nettoyage ainsi que les inspections fréquentes pour garantir la conformité environnementale. Les fuites d'huile des boîtes de vitesses présentent un coût important en raison de la maintenance, de la contamination des équipements environnants et des impacts environnementaux. Les moteurs et entraînements à aimants permanents à entraînement direct éliminent pratiquement ces problèmes.

Impact de l'étude de cas: L'élimination d'une substance nocive du site a rendu l'option à entraînement direct attrayante en raison des préoccupations environnementales d'utilisation, d'entretien et de stockage.

La maintenance représente un coût important pour toute opération. Les principaux coûts de maintenance au sein des unités ACC sont le temps et la fréquence des vidanges d'huile des boîtes de vitesses, les programmes de lubrification du moteur (basés sur les délais de fonctionnement de la charge) et les procédures de nettoyage. L'élimination des vidanges d'huile et l'utilisation d'un moteur à entraînement direct fonctionnant à des vitesses plus lentes réduisent la fréquence de graissage et simplifient les processus de nettoyage des équipements.

Impact de l'étude de cas : Après avoir examiné les conditions de fonctionnement de la solution de moteur à entraînement direct, les programmes de lubrification des roulements sont fixés à des intervalles de 12 mois. En convertissant le système d'entraînement du ventilateur à la technologie d'entraînement direct, l'usine estime pouvoir réduire les coûts de main-d'œuvre de 75 pour cent par unité.

Le bruit peut coûter des millions à atténuer après le démarrage s'il est ignoré lors de la planification du site. Les énormes unités ACC sont érigées entre 45 et 75 pieds dans les airs avec plusieurs ventilateurs de 36 pieds de diamètre fonctionnant à 100 % de leur vitesse. Le bruit doit également respecter les limites de sécurité de l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA). Une façon de réduire la pollution sonore consiste à spécifier et à installer des moteurs à entraînement direct. Cela permet des vitesses de ventilateur plus lentes ou optimisées sur l'ensemble d'un système, réduisant ainsi efficacement les niveaux sonores au minimum.