Մագնիսական լևիտացիայի ռոտորների կյանքի ցիկլի արժեքի համեմատություն. որտեղի՞ց են իրականում գալիս երկարաժամկետ խնայողությունները:

Արդյունաբերական ոլորտում բարձր էներգիա սպառող պտտվող սարքավորումները, ինչպիսիք են օդափոխիչները և կոմպրեսորները, ամեն տարի սպառում են հսկայական քանակությամբ էլեկտրաէներգիա: Վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ օդափոխիչները և կոմպրեսորները Չինաստանի արդյունաբերական հատվածում կազմում են ընդհանուր ազգային էներգիայի արտադրության ավելի քան 40%-ը, ընդ որում, առանցքակալների շփումը էներգիայի կորստի հիմնական մեղավորներից է: Երբ օդափոխիչը պետք է աշխատի օրական 24 ժամ առանց ընդհատումների, արդյունավետության յուրաքանչյուր 1% բարելավումը վերածվում է ծախսերի շոշափելի խնայողության: Վերջին տարիներին մագնիսական լևիտացիայի ռոտորի տեխնոլոգիան լաբորատորիայից աստիճանաբար տեղափոխվել է լայնածավալ կիրառություն: Ի՞նչ փոփոխություն է դա բերել ծախսերի կառուցվածքում: Որտե՞ղ են իրականում երկարաժամկետ խնայողությունները: Այս հոդվածը կառաջարկի խորը վերլուծություն ամբողջ կյանքի ցիկլի տեսանկյունից:

I. Ինչու է ավանդական սարքավորումները 'էժան գնելը, թանկ օգտագործելը'

Ավանդական արդյունաբերական երկրպագուները և օդային կոմպրեսորները հիմնականում օգտագործում են գնդիկավոր կամ սահող առանցքակալներ՝ շփումը նվազեցնելու համար հենվելով քսայուղի թաղանթի վրա: Այս դիզայնի «արժեքի սև խոռոչը» կայանում է երեք ոլորտներում.

Էլեկտրաէներգիայի ընթացիկ ծախսեր.  Մեխանիկական շփումը նշանակում է շփման կորուստ: Ավանդական Roots փչակների փոխանցման արդյունավետությունը սովորաբար կազմում է ընդամենը մոտ 70%, մեծ քանակությամբ էլեկտրական էներգիայի դեպքում, որը վատնվում է որպես ջերմություն: Կեղտաջրերի մաքրման կայաններում օդափոխիչի էներգիայի սպառումը կազմում է ընդհանուր գործառնական ծախսերի ավելի քան 60%-ը՝ դրանք դարձնելով իսկական «էներգետիկ խոզեր»:

Բարձր հաճախականության պահպանման ծախսեր:  Ավանդական սարքավորումները պահանջում են փոխանցման յուղի փոխարինում յուրաքանչյուր 3 ամիսը մեկ շահագործման ընթացքում, ինչպես նաև առանցքակալների, կնիքների և այլ մաշված մասերի տարեկան փոխարինում: Որոշ քիմիական գործարաններում Roots blowers-ը խափանում է միջինը յուրաքանչյուր 3 ամիսը մեկ: Ավելին, ավանդական մեխանիկական առանցքակալների նախագծման ժամկետը սովորաբար ընդամենը 2-ից 3 տարի է, և սարքավորումները 5-ից 8 տարի աշխատելուց հետո անցնում են խափանումների բարձր մակարդակի փուլ:

Թաքնված անուղղակի կորուստներ.  Սարքավորումների պարապուրդը նշանակում է արտադրական գծերի դադարեցում, արտադրանքի որակի տատանումներ և նավթի արտահոսքի հնարավոր բնապահպանական տույժեր: Կեղտաջրերի մաքրման մեկ կայան ենթարկվում էր տարեկան 800,000 յուանից ավելի տուգանքի՝ դրա արտահոսքի ընդհանուր ազոտի տատանումների պատճառով, որն առաջացել է անհավասար օդափոխության պատճառով:

Այս ծախսերը միասին վերցրած նշանակում են, որ ավանդական «էժան» սարքավորումը 10-15 տարվա գործառնական ցիկլի ընթացքում առաջացնում է կուտակային ծախսեր, որոնք մի քանի անգամ ավելի բարձր են, քան դրա գնման գինը:

II. Զրոյական շփման գործողություն. ինչպես է մագնիսական լևիտացիայի տեխնոլոգիան կոտրում ծախսերի փակուղին

Մագնիսական լևիտացիայի ռոտորի հիմնական սկզբունքը բարդ չէ. էլեկտրամագնիսական ուժը կասեցնում է ռոտորը օդում՝ հասնելով «զրոյական մեխանիկական շփման» ռոտորի և ստատորի միջև: Համակարգը ձևավորում է փակ օղակ, որը բաղկացած է տեղաշարժի սենսորներից, կարգավորիչից և էլեկտրամագնիսներից: Սենսորները իրական ժամանակում վերահսկում են ռոտորի դիրքը միկրոն մակարդակի ճշգրտությամբ, և կարգավորիչը կարգավորում է էլեկտրամագնիսական ուժը միլիվայրկյաններով՝ ապահովելու համար, որ ռոտորը մնում է կայուն վերելքի վրա:

Այս դիզայնը բերում է երեք հիմնարար փոփոխություններ.

Նախ, շփման կորուստը վերացվում է աղբյուրում, փոխանցման արդյունավետությունը բարձրացնելով մինչև 98%:  Էլեկտրաէներգիայի սպառումը զգալիորեն կրճատվում է օդի նույն ծավալով, ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի խնայողությունը 30% կամ ավելի է:

Երկրորդ, քսման համակարգը լիովին վերացված է, հասնելով 100% յուղազերծ աշխատանքի:  Քսայուղը կամ քսուքը փոխարինելու կարիք չկա՝ ամբողջությամբ վերացնելով նավթի արտահոսքի վտանգը: Այս հատկանիշը հատկապես կարևոր է մաքրության խիստ պահանջներ ունեցող ոլորտների համար, ինչպիսիք են սննդամթերքը և խմիչքը, դեղագործությունը և ճշգրիտ էլեկտրոնիկան:

Երրորդ, արագընթաց փոխանցման տուփը վերացվում է և փոխարինվում է բարձր արագությամբ մշտական ​​մագնիսով շարժիչի անմիջական շարժիչով:  Ռոտորի արագությունը հեշտությամբ կարող է գերազանցել րոպեում տասնյակ հազարավոր պտույտները՝ զգալիորեն մեծացնելով հզորության խտությունը և նվազեցնելով սարքավորումների ծավալը ավելի քան 60%-ով:

III. Կյանքի ցիկլի ծախսերի բաշխում. որտեղ են տեղի ունենում խնայողությունները

Արդյունաբերական պտտվող մեքենայի ընդհանուր կյանքի ցիկլի արժեքը բաղկացած է չորս բաղադրիչներից՝  գնման սկզբնական արժեք, ընթացիկ էներգիայի ծախսեր, ընթացիկ պահպանման ծախսեր և պարապուրդի և արտադրության կորստի ծախսեր : Ստորև բերված է հաշվապահական վերլուծություն, որը համեմատում է մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումները և ավանդական սարքավորումները, որոնք օգտագործում են օդափոխիչ/կոմպրեսոր, որն աշխատում է 10 տարի շարունակ սովորական պայմաններում որպես օրինակ (տվյալները սինթեզված են բազմաթիվ ձեռնարկությունների դեպքերի ուսումնասիրություններից և արդյունաբերության հաշվետվությունների գնահատումներից):

(A) Ավանդական սարքավորումների 10-ամյա ծախսերի բաշխում

Ենթադրելով, որ ավանդական սարքավորումների նախնական գնման արժեքը 150,000 յուան ​​է.

Նշում. Սա պարզեցված մոդել է, որը չի ներառում փրկության արժեքը կամ հիմնական կապիտալ վերանորոգման ծախսերը: Փաստացի շահագործման ժամանակ ավանդական սարքավորումների պահպանման ծախսերը 8 տարվա սպասարկումից հետո ավելի են մեծանում, և 12-ից 15-րդ տարում սովորաբար ամբողջական փոխարինում է պահանջվում:

(B) 10-ամյա ծախսերի բաշխում մագնիսական լևիտացիայի սարքավորման համար

Ենթադրելով, որ մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումների նախնական գնման արժեքը կազմում է 400,000 յուան ​​(մոտավորապես 2,5-ից 3 անգամ, քան ավանդական սարքավորումները).

Ամփոփելով, թեև մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումների գնման սկզբնական արժեքը մոտ 250,000 յուանով ավելի է,  միայն էլեկտրաէներգիայի խնայողությունները կազմում են մոտավորապես 900,000 յուան ​​10 տարվա ընթացքում, իսկ պահպանման խնայողությունները կազմում են մոտ 250,000 յուան : Անգործության և արտադրության կորուստները զգալիորեն կրճատվել են: 10 տարի անց ընդհանուր ընդհանուր արժեքը մոտավորապես 1,050,000 յուանով ցածր է, քան ավանդական սարքավորումները, ինչը կրճատվել է մոտ 30% -ով: Որոշ արտադրողներ այժմ առաջարկում են փոքր և միջին չափի մագնիսական լևիտացիոն փչակներ 80,000-ից մինչև 100,000 յուանի միջակայքում՝ նվազեցնելով գների տարբերությունը բարձրակարգ ավանդական Roots փչակների հետ և էլ ավելի կրճատելով ներդրումների վերադարձման ժամկետը:

Վերոնշյալ թվերը զուտ տեսական կանխատեսումներ չեն, այլ հիմնված են էական գործնական ստուգմամբ: Մեկ քլորալկալի ձեռնարկությունում 12 տարի շահագործվող Roots փչակը փոխարինելով մագնիսական լևիտացիոն փչակով իր պոլիմերացման արտադրամասում խնայեց տարեկան մոտավորապես 278,800 յուան ​​էլեկտրաէներգիայի և պահպանման ծախսերը՝ միաժամանակ զգալիորեն բարելավելով գործառնական կայունությունը և աշխատանքային միջավայրը: 8 կգ դասի մագնիսական լևիտացիայի կենտրոնախույս օդային կոմպրեսորը, որն ինքնուրույն մշակվել է ավտոմոբիլային ձեռնարկության կողմից, հասել է կայուն դաշտային աշխատանքի ավելի քան 4000 ժամ՝ էներգախնայողության չափված գործակիցով 31%, խնայելով տարեկան ավելի քան 700,000 յուան ​​էլեկտրաէներգիայի վճարում և  կրճատելով սպասարկման ծախսերը 60%-ով:.

IV. Իրական աշխարհի գրանցամատյաններ տարբեր ոլորտներում

Կեղտաջրերի մաքրման արդյունաբերություն. Չժեցզյանում 100,000 տոննա/օր աշխատունակությամբ քաղաքային կեղտաջրերի կայանը փոխարինել է իր 6 Roots փչակներից 4-ը (132 կՎտ) մագնիսական լևիտացիոն փչակներով (75 կՎտ)՝ տարեկան խնայելով 4,22 մլն կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա, ինչը հանգեցրել է էլեկտրաէներգիայի ծախսերի խնայողությանը 3,35 միլիոնից մինչև 9,9 միլիոն: 72 դեցիբել: ~!phoenix_var114_1!~

Ցեմենտի արդյունաբերություն.  Շանդունի ցեմենտի գործարանում օդափոխիչի արդիականացումից հետո օդի ծավալն աճել է 17%-ով, մինչդեռ էներգիայի սպառումը նվազել է 16,67%-ով՝ խնայելով տարեկան մոտ 260,000 կՎտժ: Սարքավորումներն աշխատում էին անխափան, իսկ տեղում աղմուկը նկատելիորեն նվազեց:

Մետաղագործական Արդյունաբերություն.  Յունանում մետալուրգիական ձեռնարկությունը փոխարինեց պտուտակային օդային կոմպրեսորները մագնիսական լևիտացիոն կենտրոնախույս փչակներով՝ հասնելով էներգախնայողության 47,6%-ի և էլեկտրաէներգիայի ծախսերի տարեկան խնայողության՝ 764,000 յուանի:

Տեքստիլ Արդյունաբերություն.  Այն բանից հետո, երբ Հուբեյում տեքստիլ մի ընկերություն ընդունեց մագնիսական լևիտացիայի օդային կոմպրեսորները, խնայեց ժամում ավելի քան 20 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա՝ համեմատած իր սկզբնական պտուտակավոր մեքենաների հետ, կրճատեց տարեկան սպասարկման ծախսերը ավելի քան 50,000 յուանով և տեսավ ավելի քան 15%-ով կրճատում մանվածքի կոտրման մակարդակը իր հյուսող մեքենաների օդ օգտագործող վերջում:

Այս դեպքերում ընդհանուր օրինաչափությունն այն է, որ  մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումների էներգախնայողության արագությունը և վերադարձի ժամկետը տարբերվում են ըստ արդյունաբերության, բայց երկարաժամկետ խնայողության էֆեկտը խիստ հետևողական է. սովորաբար 1,5-ից 3 տարվա ընթացքում էլեկտրաէներգիայի խնայողությունները ծածկում են գնման սկզբնական գինը, որից հետո սարքավորումն առաջացնում է շարունակական զուտ օգուտներ իր կյանքի ցիկլի մնացած մասի համար:

V. Ավելի երկարաժամկետ հաշվարկ. 20 տարվա ծախսերի առավելություն

Մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումների երկարակեցությունը մեծացնում է դրա ծախսային առավելությունը ավելի երկար ժամանակային հորիզոնում: Մեխանիկական մաշվածությունից զերծ իր դիզայնի շնորհիվ՝ միջուկի մագնիսական լևիտացիայի բաղադրիչները ունեն  15-20 տարի նախագծային կյանք  և խափանումների միջև միջին միջին ժամանակը (MTBF) գերազանցում է 30,000 ժամը: Ի հակադրություն, ավանդական մեխանիկական առանցքակալները սովորաբար փոխարինման կարիք ունեն 2-ից 3 տարին մեկ անգամ, և առանցքային բաղադրիչների, ինչպիսիք են փոխանցումատուփերը, շատ ավելի կարճ է, քան մագնիսական լևիտացիայի համակարգը:

Սա նշանակում է, որ 20 տարվա ընթացքում ավանդական մեքենան կարող է կրկնակի փոխարինման կարիք ունենալ կամ մի քանի հիմնական վերանորոգման ենթարկվել, մինչդեռ մագնիսական լևիտացիայի միավորը կարող է կայուն աշխատել ամբողջ ցիկլի ընթացքում: Համաձայն արդյունաբերության գնահատումների, կեղտաջրերի մաքրման օդափոխման կիրառություններում  մագնիսական լևիտացիոն փչակի 10 տարվա ընդհանուր արժեքը (էլեկտրաէներգիա + սպասարկում + ժամանակի կորուստ) 62%-ով ցածր է, քան Roots փչակի արժեքը : Երբ ժամկետը երկարում է մինչև 15 կամ 20 տարի, այդ բացն ավելի է մեծանում: 1000 տոննա սառնարանային հզորության համար մագնիսական լևիտացիայով կենտրոնախույս չիլերը խնայում է միջինը մոտ 341–423 կՎտժ՝ համեմատած պտուտակային սառնարանի, ինչը հանգեցնում է ամսական էլեկտրաէներգիայի ծախսերի ավելի քան 50% խնայողության։

Արդյունաբերության միտումների տեսանկյունից, էներգաարդյունավետության և կյանքի ցիկլի արժեքի իրենց զգալի առավելություններով, ակնկալվում է, որ մագնիսական լևիտացիոն օդային կոմպրեսորները առաջիկա 5-10 տարիների ընթացքում կփոխարինեն ավանդական պտուտակային մեքենաների ավելի քան 50%-ը միջին և բարձրորակ շուկայում՝ հանգեցնելով ածխածնի պոտենցիալ կրճատմանը մոտ 329 միլիոն տոննայով:

VI. Մեկ ներդրում փոխակերպման մեջ, երկու տասնամյակ երկարաժամկետ եկամտաբերություն

Մագնիսական լևիտացիայի ռոտորի տեխնոլոգիան ապահովում է ավելին, քան պարզապես առաջընթաց մեկ կատարողականության չափման մեջ. այն փոխում է արդյունաբերական պտտվող սարքավորումների ծախսերի կառուցվածքը և օգտագործողի փորձը: Ամբողջ կյանքի ցիկլի տեսանկյունից, թեև մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումների նախնական գնման արժեքը ավելի բարձր է, դրա կայուն առավելությունները  գործառնական էներգախնայողության, պարզեցված պահպանման և երկարատև կյանքի տեւողության առումով  դրա ընդհանուր երկարաժամկետ արժեքը զգալիորեն ցածր են դարձնում ավանդական սարքավորումների արժեքից: Տարեկան երկար աշխատանքային ժամեր, էլեկտրաէներգիայի բարձր ծախսեր և սարքավորումների հուսալիության խիստ պահանջներ ունեցող արդյունաբերության համար մագնիսական լևիտացիայի սարքավորումները, անկասկած, ավելի խնայող երկարաժամկետ ընտրությունն են:

«Պտտվող սարքավորումների ոլորտում, որտեղ էներգիայի սպառումը կազմում է ընդհանուր ծախսերի ավելի քան 70%-ը, էլեկտրաէներգիայի խնայողությունը շահույթի ամենաուղղակի ձևն է»։ Շարունակվող ազգային «երկակի ածխածնի» ռազմավարության ֆոնին մագնիսական լևիտացիայի ռոտորի տեխնոլոգիայի լայնածավալ ընդունումը մղում է արդյունաբերական էներգիայի պահպանումը «ավելի օպտիմալացումից» դեպի «ֆոնդային հեղափոխություն»: