用ABB的高能效同步磁阻电机及变频器组合软化德国的饮用水

在Ammertal-Schonbuchgruppe (ASG)协会的Ammerbuch-Poltringen自来水厂,IE5电机及变频器组合正在驱动压缩机,以软化水处理系统中的净水。ABB高效电机及变频器解决方案是这家位于斯瓦比亚地区的清洁水供应商能源管理流程中的重要组成部分。

 

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含有石灰的硬水对人的健康无害,但对产品和设施的副作用却令人烦恼。当水变干时,它会在厨房和浴室的配件上留下污渍,在水壶里可以看到水垢沉积。在德国,测量到水的软度为14度时,认为其是硬水。

Zweckverband Ammertal-Schonbuchgruppe(ASG)的合作区位于Stuttgart西南,从12口深井中获取原水。水的软度是28到32度,在德国被认为是非常硬的水。在将饮用水供应给消费者之前,必须通过Poltringen自来水厂的中央软化过程将水软化至中等硬度水平。在软化过程中,许多金属从水中被去除,这有助于延长管道和配件的寿命。从深井中抽出的原水储存在原水箱中。在那里,它被泵入水软化系统中,在那里水的硬度被降低到13.5度的水平。

在水软化系统中,每小时可软化多达600立方米的水。这相当于自来水厂平均每日最高14,400立方米的出水量。

用于洗出液压缩机的同步磁阻电机

在水软化系统中,使用离子交换过程来软化原水。如果离子交换剂饱和,它们将经历一个清洗过程,为此需要二氧化碳。未使用的气态二氧化碳在回收过程中被压缩,并返回到CO2罐,”洗出液压缩机,由ABB的IE5同步磁阻电机驱动,自2016年以来一直在使用。ABB壁挂式ACS880工业变频器控制55千瓦电机的速度和扭矩。

Jochen Rausch负责协会的电气工程和能源管理。他解释说:“我们有相对大量的机器在使用,所以电力消耗是我们的关注点。2012年,ASG推出了符合ISO 50001标准的能源管理系统。从2013年的1000万千瓦时,我们现在已经将年能耗降至680万千瓦时。ABB电机及变频器组合是我们努力进一步降低能耗的一部分。”

对电机及变频器组合有非常好的体验

水软化系统有两条管道,每条管道有一个洗出液压缩机。出于冗余的原因,第三个压缩机也是可用的,如果需要,它可以服务于两条管路。压缩机每天总共运行15到18个小时。每个运行过程运行四到五个小时。一旦清洗过程完成,压缩机在旁待命,直到离子交换器需要再次清洗。

ASG是ABB同步磁阻电机的早期采用者之一。经过四年的运行,Jochen Rausch给了变频器组合良好的反馈:“电机及变频器协调得非常好。尽管频繁的启动和关闭,电机也没有任何轴承问题或故障。"

除了超高能效之外,电机的温度也很重要,因为它不需要安装冷却系统。由于转子的外形,同步磁阻电机中不会出现转子电流,因此完全消除了转子损耗,而在异步电机中,转子损耗可能占到总损耗的40%。与低损耗相关的还有电机散热。对于旧电机,由于电机废热会产生热量,夏季室内温度非常高。这使得压缩机冷却变得困难。

对于Jochen Rausch来说,ABB同步磁阻电机的紧凑设计是另一个优势。由于系统中的机器安装在预制的框架上,因此框架和机器基础的施工承受量较低。

据Jochen Rausch称,就节能而言, ABB的旧电机和新电机毫无可比性,因为旧电机的功率是当前同步磁阻电机的两倍多。此外,压缩机技术也不同。如果您拿自来水厂中的传统异步电机做比较,Rausch估计IE5同步磁阻电机的节能高达三分之一。

变频器的重要功能

由于二氧化碳的排放量会根据过程和清洁的状态而变化,ACS880变频器具有较大的控制范围。平稳的设定点控制也很重要,因为设定点是通过控制系统提供给设备的。该装置的另一个重要功能是速度抑制,因为过去在水软化系统中存在共振频率问题。这些会对连接到压缩机的管道系统施加很大的压力。变频器的速度跳跃功能用于由于机械振动问题必须避免某些电机速度或速度范围的应用。它防止设定值在临界速度范围内长时间波动。

Jochen Rausch强调ABB变频器优秀的用户友好性:“维修技术人员可以通过连接到变频器的电脑工具快速查看变频器的参数。我还发现变频器控制单元的多语言显示易于理解和使用。由于是可拆卸的,必要时可以很容易地更换。”

事实

客户

Ammerbuch-Poltringen waterworks

位置 Ammerbuch, Germany
行业
ABB交付 低压Syn同步磁阻电机和ACS880变频器
成功的关键 节能,易操作

从操作员的角度来看,洗出液压缩机中的高效IE5同步磁阻电机和ACS880变频器具有重要优势(资料来源:ABB)

在Ammerbuch-Poltringen自来水厂的水软化系统中,ASG自己的水被集中软化(资料来源:ABB)。

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