View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
ODABIR NAJEKONOMIČNIJEG POGONSKOG SISTEMA ZA NAPOJNE PUMPESISTEMA ZA NAPOJNE PUMPE
Aleksandar Kovačević
MSc Int’l Business, dipl.ing.
Menadžer Divizije za jugoistočnu Evropu
Voith Turbo Kft.
Pregled različitih pogonskih sistema
Variable Speed Drivers
?? Kompresor
Gas Turbines Steam Turbines Electric Motors
Frequencyinverters
Mechanical
Voltage sourcei t
Current sourcei t
Fluid coupling Variable speedplanetary gear
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 2
inverters inverters
Poređenje različitih pogonskih sistema (1)
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 3
Poređenje različitih pogonskih sistema (2)
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 4
Poređenje različitih pogonskih sistema (3)
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 5
K it l i t šk i
Analiza troškova tokom radnog veka (LCC analiza)
Kapitalni troškoviTroškovi opremeTroškovi dodatne opremeT šk i d jTroškovi ugradnjeTroškovi za infrastrukturu
Troškovi za pogonsko gorivoTroškovi za pogonsko gorivoTroškovi pogonskog gorivaEfikasnost sistema za startovanjePlan opterećenja elektranePlan opterećenja elektrane
Operacioni troškovi i troškovi održavanjaPlanirani remontiPlanirani remontiZamena delova/sistema tokom vremenaTroškovi smanjenja vremena rada elektrane
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 6
∑ −=n
niCnNPV )1(
Poređenje troškova tokom radnog veka∑=
oiCnNPV )1(
NPV: Net present value – neto vrednost u trenutku računanjaCn: Capital spent in year n – vrednost kapitala koji se potroši u godini ni I t t t % k t t
Pogon A Pogon B
i: Interest rate % – kamatna stopa
Primer:g g
Troškovi opreme € 1,000,000 € 1,500,000Troškovi goriva (godišnji) € 300,000 € 200,000Troškovi održavanja (godišnji) € 50,000 € 30,000j (g j )
( ) ( ) ( ) 352992706.01350000...06.0135000006.013500001000000 1021 =−⋅++−⋅+−⋅+=ANPV( ) ( ) ( ) 316252406.01230000...06.0123000006.012300001500000 1021 =−⋅++−⋅+−⋅+=BNPV
Oba pogona su puštena u rad u godini 0 (nulta godina) i biće u eksploataciji 10 godina.Kamatna stopa je 6%.Neto vrednost u trenutku računanja (NPV) pogona B je niža za 367404 evra te je stoga
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 7
Neto vrednost u trenutku računanja (NPV) pogona B je niža za 367404 evra, te je stoga pogon B bolji izbor.
Poređenje otplate troškova tokom radnog veka)log( r
S
Primer:Pogon A kosta 1 milion evra Pogon B 1 5 milion evra > C=500000 €
)1log(
)log(
iirN
+−=
CSr = - stopa povratka investicije
Pogon A kosta 1 milion evra, Pogon B 1.5 milion evra -> C=500000 €Pogon B ima nižu cenu troškova pogonskog goriva: Ušteda: 200000 €/godišnjePogon B ima nižu cenu troškova održavanja: Ušteda: 50000 €/godišnje-> S = 200000+50000=250000 €/ godišnjeg jKako bi se primer uprostio troškovi ugradnje kao i pouzdanost i raspoloživost Pogona A i Pogona B su identični.Kamatna stopa: 6%
Vreme povratka investicije:
5,0500000250000
===CSr
Vreme povratka investicije:
monthsyearsiir
r
N 22)06,01log(
)06,05,0
5,0log(
)1log(
)log(=
+−=
+−=
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 8
Ako je radni vek elektrane duži od 2 godine i 2 meseca, Pogon B je ekonomičniji nego Pogon A.
Planetarni reduktor sa promenljivim brojem obrtaja
DA B C D
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 9
Princip podele snage
25%
75%75%
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 10
Kontrola broja obrtaja
Izlazni broj obrtajaSuperponirani broj
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 11
obrtaja
Planetarni reduktor sa promenljivim brojem obrtaja
DA B C D
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 12
Mapa radnog opsega
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 13
Ograničenja snage
Ograničenja snage planetarnog reduktora sa promenljivim brojem obrtaja u zavisnosti od broja obrtaja
60000
80000
r [kW
]
MOTOR SPEED 1200 [rpm]MOTOR SPEED 1500 [rpm]MOTOR SPEED 1800 [rpm]
40000
60000
put P
ower
0
20000
Out
p
03000 6000 9000 12000 15000
Output Speed [RPM]
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 14
Poređenje potrebnog prostora
Poređenje PRPBO i FKP (1)Poređenje potrebnog prostoraPRPBO pogonski sistem:
Veoma jednostavanIma par komponenti
Ovo rezultira potrebnim manjim prostorom, nepostojanjem troškova za posebnim građevinskim objektom, jednostavnijom ugradnjom i puštanjem u rad!građevinskim objektom, jednostavnijom ugradnjom i puštanjem u rad!
VSPGPRPBOVSPG~ 45 m²
Motor VSPGCoolingsystem
VFD~ 150 m²
Motor GearCoolingsystem
Harmonicfilter
Isolationtransformer
Oil system
Frequencydrive
Overheadtank
FKP
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 15
Motor Gear systemfilter transformer system drive tank
VSPG = Variable speed planetary gear / VFD = Variable frequency drive
Stepen iskorišćenja pogona
Poređenje PRPBO i FKP (2)Stepen iskorišćenja pogonaTroškovi potrebne utrošene energije za PRPBO i FKP su slični.Kako bi se dobila stvarna potrošnja energije:Sabrati sve komponente i uzeti u obzir plan opterećenja napojne pumpe
Motor losses VSPG losses
VSPG Motor VSPG Workingmachine
Power forcooler (fans)
13,8 kVPRPBO
cooler (fans)
Motor losses Gear losses
Workingmachine
GearMotor
Filter lossesVFD lossesTransformer losses
VFD machine
Power foroil system (pumps)
Power forcooler (fans)
13,8 kV
Optional inputfilter losses
Power forcooling system
Power for airconditioning
FKP
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 16
VSPG = Variable speed planetary gear / VFD = Variable frequency drive
Poređenje PRPBO i FKP (3)
Troškovi opreme• Značajno niži kod PRPBO naročito u slučajevima kada su u pitanju velike snage• Kompletna pogonska linija kao i sva pomoćna oprema se mora uzeti u obzir kako bi
se na pravi način uporedili troškovi opreme. Pored ovih, potrebno je uzeti u obzir i troškove sistema za klimatizaciju, harmonsku analizu i specijalne kablove potrebne u slučaju frekventno konstrolisanog pogona.
Pouzdanost• U mnogim aplikacijama je pouzdanost mnogo važnija od novca koji se ulaže• Jedan dan smanjenog vremena rada elektrane kosta nekoliko stotina hiljada evra• Jedan dan smanjenog vremena rada elektrane kosta nekoliko stotina hiljada evra• Sa proračunatom pouzdanošću od 99,97% PRPBO je postavio standard za
pouzdanost sistema• Srednje vreme između dva otkaza PRPBO je skoro 40 godina što premašuje 5 do• Srednje vreme između dva otkaza PRPBO je skoro 40 godina što premašuje 5 do 10 puta ono koje se postiže kod frekventno kontrolisanih pogonskih sistema
• tehnoglogija frekventne kontrole se brzo menja što dovodi do potrebe da se ceo sistem menja svakih 10 do 15 godina
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 17
sistem menja svakih 10 do 15 godina
Zaključak
• Različiti pogonski sistemi su na raspolaganju na tržištu
• Kako bi se našao najekonomičniji sistem sve mogućnosti je potrebno temeljno obraditi i oceniti
• Pogonski sistem sa planetarnim reduktorom sa promenljivim brojem obrtaja je definitivno sistem koji treba uzeti u razmatranje
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 18
Odabir najekonomičnijeg pogonskog sistema za napojne pumpe | | 19
Recommended