بخشی از مقاله
خلاصه
در این مقاله پس از تبیین اهمیت انرژی در سال های اخیر و ضرورت بهینه سازی و مدیریت آن، به بررسی، تغییر طرح و رفع عیب یکی از موتورهای فن های گریت کولر کارخانه سیمان خاش که مربوط به طراحی اولیه آن می باشد پرداخته شده است که در آن با انجام تغییراتی کوچک و کمترین هزینه، به حد قابل قبولی تقلیل ارتعاشات، کاهش جریان مصرفی و Energy saving، تقلیل هزینه های جاری و تلفات مکانیکی و کاهش اثرات زیست محیطی را به ارمغان آورده است. برای این مهم از تکنیک آنالیز ارتعاشات کمک گرفته شده و نشان داده می شود که می توان با هزینه ای اندک، کاهش مصرف انرژی قابل توجهی را ایجاد کرد.
مقدمه
فن ها از جمله دستگاه هایی هستند که در صنعت سیمان، کاربردهای اساسی دارند و انرژی الکتریکی بالایی مصرف می کنند از این رو بحث Energy saving در این تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردار است.
در کارخانه سیمان خاش دمیدن هوا و خنک سازی صفحات زیر گریت کولر به کمک 10 فن انجام می گیرد که در سال های گذشته کنترل میزان دهش هوا به زیر صفحات توسط میزان باز و بست دریچه کنترل می گردید و موتورها به صورت دور ثابت و استارت در دور نامی مورد استفاده قرار می گرفتند که این خود سبب هدر رفت انرژی می شد که خوشبختانه با جایگزینی درایوهای کنترل دور - FC - ، به میزان زیادی ذخیره انرژی صورت گرفت.
در موردکاوی مورد بررسی یکی از این فن ها را مورد بررسی قرار دادیم که سرعت کارکرد آن با دور بحرانی آن منطبق گردیده بود که هزینه های زیادی از جمله مصرف انرژی نامتعارف، تهیه و تعویض بیرینگ های موتور، خرید موتور جدید و آلودگی های زیست محیطی به سبب تولید صدای بیش از حد استاندارد را به همراه داشته است که با کمترین هزینه ی ممکن مورد رفع گردید و شرح اقدامات انجام شده در ادامه آورده شده است.
انرژی:
انرژی یکی از مهمترین عوامل ضروری برای توسعه کشور می باشد که استفاده بهینه از آن در فرآیند توسعه اقتصادی همواره به عنوان یک هدف مهم در توسعه پایدار مدنظر بوده است. انرژی یکی از پایه های مهم حیات اقتصادی، صنعتی و علمی در جهان می باشد که بدون آن زندگی و به طور اخص عرصه صنعتی با مشکلات عدیده روبرو خواهد بود . در سال های اخیر به دلیل پیچیدگی و تحولات روز افزون جامعه جهانی، عامل انرژی نقش اساسی در اقتصاد ایفا می کند و اهمیت بیش از پیش مدیریت انرژی را یادآور می شود. هدف مدیریت انرژی تولید کالا و خدمات با کمترین هزینه و اثر زیست محیطی است
استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگارتر با محیط زیست یکی از مواردی است که باعث کاهش انرژی الکتریکی می شود به عنوان مثال می توان با استفاده از درایو های کنترل دور جهت راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز اشاره کرد. موتورهای سه فاز برای راه اندازی اولیه نیازمند جریانی به شدت بالا گاهی بین 7 تا 10 برابر جریان نامی خود می باشند که این مقدار خصوصاً در موتورهای بزرگ مصرف بالای انرژی را در بر داشته و گاهاً باعث آسیب به تجهیزات حفاظتی می گردد اما در راه اندازی به کمک درایوهای کنترل دور با تغیر فرکانس، دور موتور تنظیم شده و موتور از دور پایین به نرمی استارت می گردد تا به دور دلخواه برسد که این خود کاهش توان موتور و در نهایت کاهش مصرف را در پی دارد.
سرعت بحرانی:
سرعت بحرانی، سرعت تئوری زاویه ای است که باعث تحریک فرکانس طبیعی یک جسم دوار مانند شافت، ایمپلر و ... می شود. زمانی که سرعت چرخش به فرکانس طبیعی جسم نزدیک می شود، جسم شروع به رزونانس می کند که بطور چشمگیری باعث افزایش ارتعاش سیستم می شود . رزونانس ایجاد شده در تمام جهت ها رخ می دهد. هنگامی که سرعت چرخش با سرعت ارتعاش طبیعی برابر باشد، این سرعت به عنوان سرعت بحرانی نامیده می شود. همه شافت های دوار حتی در صورت عدم وجود بار خارجی، در طول چرخش دچار لنگی می شوند. جرم نامتعادل در جسم دوار باعث انحراف می شود. انحراف ایجاد شده در سرعت های خاصی که به عنوان سرعت های بحرانی شناخته می شوند، باعث ارتعاش تشدید می شود. مقدار لنگی به موارد زیر بستگی دارد:
سختی شافت و نگه دارنده آن جرم کل شافت و قطعات متصل شده
جرم نامتعادل نسبت به محور دوران مقدار میرایی سیستم
در نمودار معروف به RFR که در شکل شماره ی 1 نشان داده شده است xk/f0 پاسخ به تحریک و w/wn نسبت فرکانس به فرکانس طبیعی می باشد که هرچه این دو به هم نزدیک تر باشد نسبت به 1 میل می کنند و موتور در دور بحرانی و بیشینه ارتعاش قرار می گیرد.
