Использование ПЧ Delta Electronics в американо-украинском проекте

03.06.2016 10:55
Dutch’s Reservoir LLC (США, Нью Йорк) совместно с RTS-Ukraine (Украина, Днепр) внедрили ПЧ Delta Electronics для управления главным насосом подачи рециркуляционной воды в проекте по модернизации завода переработки отходов молочного производства в штате Нью Йорк.

Сыры и молочные продукты являются важной частью рациона здорового питания, спрос на которое всегда растет.

Ежегодно в США производится рекордное количество сыра - более 5 млн т. при производстве которого остается до 50 млн. тон сыворотки, в основном состоящей из воды, в которой тем не менее содержится 0.3 % сливочного масла, 0.5% минералов, 0.8% протеина и 4.9% лактозы.

Примерно 40% сыворотки используется для получения  сливок, сухой сыворотки, лактозы, протеинового концентрата, для удобрений и корма для животных, однако утилизация оставшихся 60% - а это миллионы тон, превращается в головную боль для любого производителя. Сыворотка  обладает высокой окисляемостью, большим химическим и биохимическим потреблением кислорода, ее нельзя просто слить в реку, она быстро понижает уровень кислорода в природных водоемах, поэтому производители вынуждены тратить часть своего бюджета для ее утилизации.

Некоторые компании, например Fage, перерабатывают сыворотку с помощью бактерий в итоге в метан, который используют для выработки электроэнергии, однако себестоимость этой энергии все равно выше рыночной.

Но есть и другой путь. Если отобрать из сыворотки воду, с помощью технологии обратного осмоса, концентрация лактозы в получившемся пермеате окажется достаточной, для эффективной ферментации с помощью специальной культуры дрожжей, которые быстро перерабатывают лактозу в алкоголь. Получившуюся бражку можно дистилировать в биоэтанол, либо питьевой алкоголь высокого качества.

При этом сыворотка превращается в практически неисчерпаемый источник бесплатного сырья. Считается, что первыми такую технологию в промышленных масштабах применили Carbey Milk Products Ltd в Ирландии в 1978 году.

По этому же пути идет и компания Dutch’s Reservoir LLC, которая реконструирует существующий дистиляционный завод для использования впервые подобной технологии в промышленных масштабах в штате Нью Йорк, где утилизируются значительные объемы избыточного пермеата. В этом ей помогает АО “Системы реального времени - Украина” обладающая успешным опытом автоматизации непрерывных процессов дистиляции и получения спирта высокого качества из различного сырья на заводах Украины, Беларуси, Казахстана, Молдовы и США.

Качество получаемой продукции в значительной степени зависит от точности и стабильности поддержания температур на тарелках и конденсаторах ректификационных колонн, которая в свою очередь зависит от стабильности работы системы охлаждения.

В результате обследования существующей технологии выяснилось, что главный контур рециркуляционной воды оборудован насосом избыточной для целей проекта производительностью, что заставляло работать автоматические клапаны типа батерфляй  с минимальными углами открытия, на нелинейных участках характеристики. Это приводило к  ухудшению качества регулирования, переливам воды через вентиляционные трубы и к излишнему расходу электроэнергии. Неоптимальное охлаждение подвигало прежних владельцев завода к различным экспериментам, результаты которых можно видеть на срезе трубы на выходе одного из теплообменников.

Данная проблема решилась очевидным образом, путем частотного регулирования насосом подачи рециркуляционной воды.

На выбор производителя частотно-регулируемого привода и вообще оборудования в США большое влияние оказывает наличие партнеров и сервисных центров в оперативной доступности. За последние 5 лет Delta Electroncis существенно увеличила присутствие на американском континенте , поэтому легко обошла конкурентов по критерию цена/производительность. С помощью RTS-Ukraine был выбран частотный преоразователь VFD185E43A. Этот преобразователь был доставлен прямо на завод за 3 рабочих дня и ничем не отличался от тех частотников, которые все привыкли видеть в Украине.

Преобразователь свободно разместился в существующей панели управления насосом благодаря своим компактным размерам.

Некоторое беспокойство вызывало напряжение сети, которое было более 500 В, хотя и находилось в верхнем пределе допуска для США.

Однако производитель подтвердил, что несмотря на то, что не существует специальной версии ПЧ Delta Electronics для североамериканского рынка, обычный серийный привод серии VFD-E сразу разрабатывался с учетом возможности работы в США, обладает достаточным запасом по перенапряжению и данное напряжение является вполне штатным. Это и было доказано практикой.

Преобразователь частоты Delta Electronics  просто и удобно интегрировался в существующую АСУ ТП завода и уже работает совместно с большим количеством  ПЧ Micromaster компании Siemens, являясь среди них самым мощным. Для настройки пришлось изменить всего несколько параметров по отношению к устанавливааемым по умолчанию.

Привод полностью оправдал ожидания, потребляя почти в половину меньше электроэнергии, насос стал работать существенно тише и мягче, что благотворно сказывается на долговечности муфт, подшипников и уплотнений, диапазон регулирования последующих контуров охлаждения расширился и ушел в линейную область,  качество регулирования ключевых переменных процесса, влияющих на качество конечного продукта заметно улучшилось.