صرفه جویی در انرژی بیش از 30٪: چگونه ژنراتورهای اکسیژن VPSA هزینه های عملیاتی را از طریق سیستم های کنترل هوشمند کاهش می دهند؟

در چارچوب سیاست‌های جهانی حفاظت از انرژی و کاهش انتشار، و با تمرکز فزاینده شرکت‌ها بر کنترل هزینه عملیاتی، بهره‌وری انرژی به یک عامل رقابتی اصلی در صنعت تولید اکسیژن صنعتی تبدیل شده است. ژنراتورهای اکسیژن جذب نوسان فشار خلاء (VPSA)، به عنوان تجهیزات اصلی برای-تولید اکسیژن در محل، به پیشرفتی بیش از 30 درصد در صرفه جویی در انرژی از طریق سیستم های کنترل هوشمند پیشرفته دست یافته اند و مزایای اقتصادی قابل توجهی را برای صنایعی مانند فولاد، صنایع غیر{3}موتورهای آهنی، فلزات آهنی پزشکی، و صنایع شیمیایی به ارمغان آورده اند. این مقاله به مکانیسم کار ژنراتورهای اکسیژن VPSA می پردازد و چگونگی سیستم های کنترل هوشمند باعث صرفه جویی در انرژی و کاهش هزینه می شود.

سنتیژنراتورهای اکسیژن VPSAبرای تکمیل چرخه های جذب و دفع غربال های مولکولی، بر پارامترهای عملیاتی ثابت تکیه کنید. با این حال، تقاضای اکسیژن صنعتی با فرآیندهای تولید به صورت پویا در نوسان است-به عنوان مثال، مصرف اکسیژن کوره‌های فولادسازی به طور قابل توجهی در طول مراحل مختلف ذوب متفاوت است.

عملکرد پارامتر ثابت منجر به دو مشکل عمده اتلاف انرژی می شود: اول، زمانی که نیاز به اکسیژن کم است، تجهیزات همچنان با بار کامل کار می کنند و در نتیجه مصرف انرژی بیش از حد مصرف می شود. دوم، تطابق نادرست فشار جذب، زمان چرخه و حجم هوا با تقاضای واقعی، راندمان استفاده از غربال‌های مولکولی را کاهش می‌دهد و مصرف انرژی در واحد تولید اکسیژن را افزایش می‌دهد.

آمارها نشان می دهد که مصرف انرژی ژنراتورهای اکسیژن سنتی VPSA 60 تا 70 درصد از کل هزینه های عملیاتی آنها را تشکیل می دهد و بهبود صرفه جویی در مصرف انرژی را به یک نیاز فوری برای شرکت ها تبدیل می کند.

سیستم کنترل هوشمند ژنراتورهای اکسیژن VPSA، مبتنی بر فناوری اینترنت اشیا (IoT)، شبکه‌های حسگر و الگوریتم‌های تطبیقی، نظارت بر زمان واقعی، تنظیم دقیق و عملکرد بهینه تجهیزات را تحقق می‌بخشد. اثر صرفه جویی{2}}انرژی آن عمدتاً در چهار جنبه زیر منعکس می شود:

1.{1}}پایش زمان واقعی و تنظیم پارامترهای دینامیکی

این سیستم به چندین حسگر{0}دقت بالا مجهز است که به طور مداوم داده‌های عملیاتی کلیدی، از جمله خلوص اکسیژن، فشار، سرعت جریان، دمای غربال مولکولی و بار کمپرسور هوا را جمع‌آوری می‌کند. از طریق محاسبات لبه و تجزیه و تحلیل ابری، سیستم به طور دقیق در مورد نیاز واقعی اکسیژن خط تولید قضاوت می کند. هنگامی که تقاضا کاهش می یابد، به طور خودکار حجم عرضه هوای کمپرسور هوا را کاهش می دهد، فشار جذب را کاهش می دهد و زمان چرخه جذب و دفع را بهینه می کند. هنگامی که تقاضا افزایش می یابد، به سرعت پارامترها را برای اطمینان از تامین اکسیژن پایدار تنظیم می کند. این تنظیم پویا از پدیده "اسب بزرگ گاری کوچک می کشد" جلوگیری می کند و مصرف انرژی غیر ضروری را 15٪ -20٪ کاهش می دهد.

2. بهینه سازی هوشمند عملیات غربال مولکولی

غربال مولکولی جزء اصلی ژنراتورهای اکسیژن VPSA است و ظرفیت جذب آن مستقیماً بر کارایی انرژی تأثیر می گذارد. سیستم کنترل هوشمند از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های عملیاتی غربال‌های مولکولی در یک دوره طولانی استفاده می‌کند و بر قانون تضعیف ظرفیت جذب مسلط است. این به طور خودکار زمان و فشار بازسازی را با توجه به وضعیت واقعی غربال مولکولی تنظیم می کند و اطمینان می دهد که غربال مولکولی همیشه در حالت کار بهینه است. این نه تنها میزان استفاده از غربال های مولکولی را 10 تا 15 درصد بهبود می بخشد، بلکه عمر مفید آنها را نیز افزایش می دهد و هزینه تعویض و نگهداری را کاهش می دهد.

3. صرفه جویی در انرژی از تجهیزات کمکی

ژنراتورهای اکسیژن VPSA معمولاً به تجهیزات کمکی مانند کمپرسورهای هوا، پمپ های خلاء و خنک کننده مجهز هستند. سیستم کنترل هوشمند عملیات هم افزایی کل خوشه تجهیزات را تحقق می بخشد. برای مثال، شروع-توقف و بار کمپرسور هوا را با توجه به تقاضای هوای واقعی-در زمان واقعی ژنراتور اکسیژن تنظیم می‌کند و از بی‌حرکتی کمپرسور هوا جلوگیری می‌کند. جریان آب خنک کننده کولر را با توجه به دمای کارکرد بهینه می کند و مصرف انرژی پمپ آب را کاهش می دهد. کنترل هم افزایی تجهیزات کمکی می تواند مصرف انرژی کل سیستم را تا 5 تا 10 درصد کاهش دهد.

4. هشدار اولیه خطا و تعمیر و نگهداری پیش بینی شده

سیستم کنترل هوشمند وضعیت عملکرد تجهیزات را در زمان واقعی نظارت می کند. هنگامی که پارامترهای غیرعادی مانند مصرف بیش از حد انرژی، کاهش خلوص اکسیژن یا صدای غیرعادی رخ می دهد، بلافاصله یک هشدار اولیه به کارکنان ارسال می کند و پیشنهادات تعمیر و نگهداری را ارائه می دهد. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده از خرابی‌های ناگهانی تجهیزات که منجر به عملکرد ناکارآمد یا تلفات خاموش شدن می‌شود، جلوگیری می‌کند و تضمین می‌کند که تجهیزات همیشه در حالت صرفه‌جویی انرژی بهینه کار می‌کنند. در مقایسه با تعمیر و نگهداری سنتی، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده می‌تواند اتلاف انرژی ناشی از نقص تجهیزات را تا 3 تا 5 درصد کاهش دهد.

برهم نهی مکانیزم‌های{0}}صرفه‌جویی انرژی چهارگانه فوق، مولد اکسیژن هوشمند VPSA را قادر می‌سازد تا به نرخ کلی صرفه‌جویی انرژی بیش از 30% دست یابد. با در نظر گرفتن یک ژنراتور اکسیژن VPSA با سرعت 10000 نیوتن متر بر ساعت، مصرف برق مدل سنتی حدود 0.8 کیلووات ساعت بر نیوتن متر مکعب است، در حالی که مدل هوشمند می تواند مصرف برق را به 0.56 کیلووات ساعت در نیوتن متر مکعب یا کمتر کاهش دهد. با محاسبه 8000 ساعت کارکرد سالانه و 0.6 یوان/کیلووات ساعت قیمت برق، هزینه برق سالانه را می توان با (0.8-0.56)×10000×8000×0.6=11.52 میلیون یوان صرفه جویی کرد. چنین کاهش قابل توجهی هزینه، ژنراتورهای اکسیژن هوشمند VPSA را به اولین انتخاب برای شرکت ها برای ارتقاء تجهیزات تولید اکسیژن خود تبدیل می کند.

صرفه جویی 30% انرژی ژنراتورهای اکسیژن VPSA یک نتیجه تصادفی نیست، بلکه یک تجلی ملموس از ادغام عمیق فناوری کنترل هوشمند و تولید اکسیژن صنعتی است. در عصر توسعه سبز و کم کربن-، ژنراتورهای اکسیژن هوشمند VPSA به نیروی مهمی برای شرکت‌ها برای کاهش هزینه‌های عملیاتی، بهبود رقابت و دستیابی به توسعه پایدار تبدیل خواهند شد.

یک نقل قول دریافت کنید

اگر می‌خواهید درباره اینکه چگونه ژنراتورهای اکسیژن VPSA هوشمند می‌توانند برای برآورده کردن نیازهای صرفه‌جویی انرژی سازمان شما سفارشی شوند، بیشتر بدانید، لطفاً فوراً با تیم حرفه‌ای GNEE تماس بگیرید تا راه‌حل تولید اکسیژن یک- را دریافت کنید.