காந்த லெவிடேஷன் ரோட்டர்களின் வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு ஒப்பீடு: நீண்ட கால சேமிப்பு உண்மையில் எங்கிருந்து வருகிறது?

தொழில்துறை துறையில், மின்விசிறிகள் மற்றும் கம்ப்ரசர்கள் போன்ற உயர் ஆற்றல்-நுகர்வு சுழலும் கருவிகள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் மகத்தான மின்சாரத்தை பயன்படுத்துகின்றன. சீனாவின் தொழில்துறைத் துறையில் உள்ள மின்விசிறிகள் மற்றும் கம்ப்ரசர்கள் மொத்த தேசிய மின் உற்பத்தியில் 40% க்கும் அதிகமான பங்கைக் கொண்டுள்ளன என்று புள்ளிவிவரங்கள் காட்டுகின்றன, தாங்கும் உராய்வு ஆற்றல் இழப்பின் முதன்மைக் குற்றவாளிகளில் ஒன்றாகும். ஒரு மின்விசிறி ஒரு நாளின் 24 மணிநேரமும் இடையூறு இல்லாமல் இயங்க வேண்டும் என்றால், செயல்திறனில் ஒவ்வொரு 1% முன்னேற்றமும் உறுதியான செலவுச் சேமிப்பாக மாறுகிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், காந்த லெவிடேஷன் ரோட்டர் தொழில்நுட்பம் படிப்படியாக ஆய்வகத்திலிருந்து பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டிற்கு மாறியுள்ளது. செலவுக் கட்டமைப்பில் என்ன மாதிரியான மாற்றத்தைக் கொண்டு வந்திருக்கிறது? நீண்ட கால சேமிப்பு சரியாக எங்கே இருக்கிறது? இந்தக் கட்டுரை முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சிக் கண்ணோட்டத்தில் இருந்து ஒரு ஆழமான பகுப்பாய்வை வழங்கும்.

I. ஏன் பாரம்பரிய உபகரணங்கள் 'வாங்குவதற்கு மலிவானது, பயன்படுத்துவதற்கு விலை உயர்ந்தது'

பாரம்பரிய தொழில்துறை விசிறிகள் மற்றும் காற்று அமுக்கிகள் பெரும்பாலும் பந்து தாங்கு உருளைகள் அல்லது நெகிழ் தாங்கு உருளைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, உராய்வைக் குறைக்க ஒரு மசகு எண்ணெய் படலத்தை நம்பியுள்ளன. இந்த வடிவமைப்பின் 'செலவு கருந்துளை' மூன்று பகுதிகளில் உள்ளது:

தற்போதைய மின்சார செலவுகள்.  இயந்திர தொடர்பு என்பது உராய்வு இழப்பு. பாரம்பரிய ரூட்ஸ் ஊதுகுழல்களின் பரிமாற்ற திறன் பொதுவாக 70% மட்டுமே, அதிக அளவு மின் ஆற்றல் வெப்பமாக வீணடிக்கப்படுகிறது. கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்களில், காற்றோட்ட ஊதுகுழல்களின் ஆற்றல் நுகர்வு மொத்த இயக்கச் செலவில் 60% க்கும் அதிகமாக உள்ளது, இதனால் அவை உண்மையான 'ஆற்றல் பன்றிகள்' ஆகும்.

உயர் அதிர்வெண் பராமரிப்பு செலவுகள்.  பாரம்பரிய உபகரணங்களுக்கு ஒவ்வொரு 3 மாதங்களுக்கும் கியர் ஆயில் மாற்றுதல் தேவைப்படுகிறது, அத்துடன் தாங்கு உருளைகள், முத்திரைகள் மற்றும் பிற உடைகள் பாகங்களை ஆண்டுதோறும் மாற்ற வேண்டும். சில இரசாயன ஆலைகளில், ரூட்ஸ் ஊதுகுழல் சராசரியாக ஒவ்வொரு 3 மாதங்களுக்கும் ஒரு செயலிழப்பு ஏற்படுகிறது. மேலும், பாரம்பரிய இயந்திர தாங்கு உருளைகளின் வடிவமைப்பு ஆயுட்காலம் பொதுவாக 2 முதல் 3 ஆண்டுகள் மட்டுமே ஆகும், மேலும் 5 முதல் 8 ஆண்டுகள் சேவைக்குப் பிறகு உபகரணங்கள் அதிக தோல்வி-விகித கட்டத்தில் நுழைகின்றன.

மறைமுக இழப்புகள்.  உபகரணங்கள் வேலையில்லா நேரம் என்பது நிறுத்தப்பட்ட உற்பத்தி வரிகள், தயாரிப்பு தரத்தில் ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் எண்ணெய் கசிவுகளால் சாத்தியமான சுற்றுச்சூழல் அபராதங்கள். ஒரு கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையம் சீரற்ற காற்றோட்டத்தால் அதன் கழிவுநீரில் மொத்த நைட்ரஜனில் ஏற்ற இறக்கங்கள் காரணமாக ஆண்டுக்கு 800,000 யுவானைத் தாண்டிய அபராதத்தை எதிர்கொண்டது.

ஒன்றாக எடுத்துக்கொண்டால், இந்த செலவுகள், பாரம்பரிய உபகரணங்களின் 'மலிவான' 10 முதல் 15 வருட இயக்க சுழற்சியில் ஒட்டுமொத்த செலவினங்களை உருவாக்குகிறது, இது அதன் கொள்முதல் விலையை விட பல மடங்கு அதிகமாகும்.

II. ஜீரோ-கான்டாக்ட் ஆபரேஷன்: எப்படி காந்த லெவிடேஷன் தொழில்நுட்பம் செலவு முட்டுக்கட்டையை உடைக்கிறது

காந்த லெவிடேஷன் ரோட்டரின் அடிப்படைக் கொள்கை சிக்கலானது அல்ல: மின்காந்த விசையானது சுழலியை காற்றில் நிறுத்தி, ரோட்டருக்கும் ஸ்டேட்டருக்கும் இடையே 'பூஜ்ஜிய இயந்திர தொடர்பை' அடைகிறது. கணினி இடப்பெயர்ச்சி உணரிகள், ஒரு கட்டுப்படுத்தி மற்றும் மின்காந்தங்களைக் கொண்ட ஒரு மூடிய வளையத்தை உருவாக்குகிறது. சென்சார்கள் மைக்ரான்-நிலை துல்லியத்துடன் நிகழ்நேரத்தில் ரோட்டார் நிலையை கண்காணிக்கும், மேலும் கட்டுப்படுத்தி மின்காந்த விசையை மில்லி விநாடிகளில் சரிசெய்து ரோட்டார் நிலையானதாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

இந்த வடிவமைப்பு மூன்று அடிப்படை மாற்றங்களைக் கொண்டுவருகிறது:

முதலாவதாக, உராய்வு இழப்பு மூலத்தில் நீக்கப்பட்டு, பரிமாற்றத் திறனை 98%க்கு மேல் உயர்த்துகிறது.  மின் நுகர்வு கணிசமாக அதே காற்றின் அளவு குறைக்கப்படுகிறது, ஒட்டுமொத்த மின்சார சேமிப்பு 30% அல்லது அதற்கும் அதிகமாகும்.

இரண்டாவதாக, உயவு அமைப்பு முற்றிலும் அகற்றப்பட்டு, 100% எண்ணெய் இல்லாத செயல்பாட்டை அடைகிறது.  மசகு எண்ணெய் அல்லது கிரீஸை மாற்ற வேண்டிய அவசியமில்லை, எண்ணெய் கசிவு அபாயத்தை முற்றிலும் நீக்குகிறது. உணவு மற்றும் பானங்கள், மருந்துகள் மற்றும் துல்லியமான மின்னணுவியல் போன்ற கடுமையான தூய்மைத் தேவைகளைக் கொண்ட தொழில்களுக்கு இந்தப் பண்பு மிகவும் முக்கியமானது.

மூன்றாவதாக, ஸ்டெப்-அப் கியர்பாக்ஸ் அகற்றப்பட்டு, அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார் நேரடி இயக்ககத்தால் மாற்றப்படுகிறது.  சுழலி வேகமானது நிமிடத்திற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகளை எளிதில் தாண்டும், ஆற்றல் அடர்த்தியை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது மற்றும் சாதனங்களின் அளவை 60% க்கும் அதிகமாக குறைக்கிறது.

III. வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு முறிவு: சேமிப்பு எங்கே நிகழ்கிறது

தொழில்துறை சுழலும் இயந்திரத்தின் மொத்த வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு நான்கு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:  ஆரம்ப கொள்முதல் செலவு, தற்போதைய ஆற்றல் செலவு, வழக்கமான பராமரிப்பு செலவு மற்றும் வேலையில்லா நேரம் மற்றும் உற்பத்தி இழப்பு செலவு . காந்த லெவிடேஷன் கருவிகள் மற்றும் பாரம்பரிய உபகரணங்களை ஒப்பிடும் கணக்கியல் பகுப்பாய்வானது, வழக்கமான நிலைமைகளின் கீழ் 10 வருடங்கள் தொடர்ந்து இயங்கும் மின்விசிறி/கம்ப்ரஸரைப் பயன்படுத்தி (பல நிறுவன வழக்கு ஆய்வுகள் மற்றும் தொழில்துறை அறிக்கை மதிப்பீடுகளிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட தரவு).

(A) பாரம்பரிய உபகரணங்களுக்கான 10-ஆண்டு செலவு முறிவு

பாரம்பரிய உபகரணங்களின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலை 150,000 யுவான் என்று வைத்துக்கொள்வோம்:

குறிப்பு: இது ஒரு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மாதிரியாகும், இதில் காப்பு மதிப்பு அல்லது பெரிய மாற்றியமைக்கும் செலவுகள் இல்லை. உண்மையான செயல்பாட்டில், பாரம்பரிய உபகரணங்களுக்கான பராமரிப்பு செலவுகள் 8 வருட சேவைக்குப் பிறகு மேலும் ஏறும், மேலும் 12 முதல் 15 ஆண்டுகளுக்குள் முழுமையான மாற்றீடு தேவைப்படுகிறது.

(B) மேக்னடிக் லெவிடேஷன் உபகரணங்களுக்கான 10-ஆண்டு செலவு முறிவு

காந்த லெவிடேஷன் கருவியின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலை 400,000 யுவான் (பாரம்பரிய உபகரணங்களை விட தோராயமாக 2.5 முதல் 3 மடங்கு):

சுருக்கமாக, காந்த லெவிடேஷன் கருவிகளின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலை சுமார் 250,000 யுவான் அதிகமாக இருந்தாலும்,  மின்சார சேமிப்பு மட்டும் 10 ஆண்டுகளில் சுமார் 900,000 யுவான் ஆகும், பராமரிப்பு சேமிப்பு 250,000 யுவான் . வேலையின்மை மற்றும் உற்பத்தி இழப்புகள் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகின்றன. 10 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, மொத்த மொத்த செலவு பாரம்பரிய உபகரணங்களை விட தோராயமாக 1,050,000 யுவான் குறைவாக உள்ளது, கிட்டத்தட்ட 30% குறைப்பு. சில உற்பத்தியாளர்கள் இப்போது 80,000 முதல் 100,000 யுவான் வரம்பில் சிறிய முதல் நடுத்தர அளவிலான காந்த லெவிடேஷன் ஊதுகுழல்களை வழங்குகின்றனர், உயர்தர பாரம்பரிய ரூட்ஸ் ஊதுகுழல்களுடன் விலை இடைவெளியைக் குறைத்து முதலீட்டைத் திருப்பிச் செலுத்தும் காலத்தை மேலும் குறைக்கின்றனர்.

மேலே உள்ள புள்ளிவிவரங்கள் வெறும் கோட்பாட்டு கணிப்புகள் அல்ல ஆனால் கணிசமான நடைமுறை சரிபார்ப்பு மூலம் ஆதரிக்கப்படுகின்றன. ஒரு குளோர்-ஆல்கலி நிறுவனத்தில், அதன் பாலிமரைசேஷன் பட்டறையில் 12 ஆண்டுகளாக செயல்பாட்டில் இருந்த ரூட்ஸ் ஊதுகுழலை காந்த லெவிடேஷன் ஊதுகுழலாக மாற்றியதால், மின்சாரம் மற்றும் பராமரிப்புச் செலவில் ஆண்டுக்கு சுமார் 278,800 யுவான் சேமிக்கப்பட்டது, அதே நேரத்தில் செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை மற்றும் வேலைச் சூழலை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. ஒரு மோட்டார் நிறுவனத்தால் சுயாதீனமாக உருவாக்கப்பட்ட 8 கிலோ-கிளாஸ் மேக்னடிக் லெவிடேஷன் மையவிலக்கு காற்று அமுக்கியானது 4,000 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக நிலையான கள செயல்பாட்டை அடைந்தது, அளவிடப்பட்ட ஆற்றல் சேமிப்பு விகிதம் 31%, மின்சாரக் கட்டணத்தில் ஒரு யூனிட்டுக்கு 700,000 யுவானுக்கு மேல் சேமிக்கிறது மற்றும்  பராமரிப்பு செலவுகளை 60% குறைக்கிறது..

IV. வெவ்வேறு தொழில்கள் முழுவதும் நிஜ உலக லெட்ஜர்கள்

கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்.  ஜெஜியாங்கில் உள்ள 100,000-டன்/நாள் முனிசிபல் கழிவுநீர் ஆலை அதன் 6 ரூட்ஸ் ப்ளோயர்களில் (132 kW) 4 ஐ காந்த லெவிடேஷன் ப்ளோயர்களுடன் (75 kW) மாற்றியது, ஆண்டுதோறும் 4.22 மில்லியன் kWh மின்சாரத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக மின்சார செலவு 3.35 மில்லியன் யுவான் குறைகிறது.

சிமெண்ட் தொழில்.  ஷான்டாங்கில் உள்ள ஒரு சிமென்ட் ஆலையில் மின்விசிறியின் பின்னடைவுக்குப் பிறகு, காற்றின் அளவு 17% அதிகரித்தது, அதே நேரத்தில் ஆற்றல் நுகர்வு 16.67% குறைந்துள்ளது, இது வருடத்திற்கு 260,000 kWh ஐ சேமிக்கிறது. உபகரணங்கள் சீராக இயங்கின, மேலும் தளத்தில் சத்தம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைக்கப்பட்டது.

உலோகவியல் தொழில்.  யுனானில் உள்ள ஒரு உலோகவியல் நிறுவனம், ஸ்க்ரூ ஏர் கம்ப்ரஸர்களை காந்த லெவிடேஷன் சென்ட்ரிபியூகல் ப்ளோவர்களுடன் மாற்றியது, இது 47.6% ஆற்றல் சேமிப்பு விகிதத்தை எட்டியது மற்றும் ஆண்டு மின்சார செலவு 764,000 யுவான் சேமிப்பு.

ஜவுளித் தொழில்.  ஹூபேயில் உள்ள ஒரு ஜவுளி நிறுவனம் காந்த லெவிடேஷன் ஏர் கம்ப்ரஸர்களை ஏற்றுக்கொண்ட பிறகு, அதன் அசல் ஸ்க்ரூ மெஷின்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு மணி நேரத்திற்கு 20 கிலோவாட் மின்சாரத்தை மிச்சப்படுத்தியது, ஆண்டு பராமரிப்பு செலவை 50,000 யுவான் குறைத்தது, மேலும் காற்றைப் பயன்படுத்தும் இயந்திரத்தின் இறுதியில் நூல் உடைப்பு விகிதத்தில் 15% குறைவதைக் கண்டது.

இந்த நிகழ்வுகள் முழுவதும் பொதுவான முறை என்னவெனில்,  காந்த இழுவைக் கருவிகளுக்கான ஆற்றல்-சேமிப்பு விகிதம் மற்றும் திருப்பிச் செலுத்தும் காலம் ஆகியவை தொழில்துறையைப் பொறுத்து மாறுபடும், ஆனால் நீண்ட கால சேமிப்பு விளைவு மிகவும் சீரானது - பொதுவாக 1.5 முதல் 3 ஆண்டுகளுக்குள், மின்சார சேமிப்பு ஆரம்ப கொள்முதல் விலை பிரீமியத்தை உள்ளடக்கியது, அதன் பிறகு சாதனம் அதன் வாழ்நாள் முழுவதும் தொடர்ச்சியான நிகர நன்மைகளை உருவாக்குகிறது.

V. நீண்ட கால கணக்கீடு: 20 வருட செலவு நன்மை

காந்த லெவிடேஷன் கருவிகளின் நீண்ட ஆயுட்காலம் நீண்ட கால அடிவானத்தில் அதன் விலை நன்மையை அதிவேகமாக பெருக்குகிறது. மெக்கானிக்கல் உடைகள் இல்லாத அதன் வடிவமைப்பிற்கு நன்றி, கோர் காந்த லெவிடேஷன் கூறுகள்  15 முதல் 20 ஆண்டுகள் வடிவமைப்பு ஆயுளைப் பெருமைப்படுத்துகின்றன  மற்றும் தோல்விகளுக்கு இடையிலான சராசரி சராசரி நேரம் (MTBF) 30,000 மணிநேரத்திற்கு மேல். இதற்கு நேர்மாறாக, பாரம்பரிய இயந்திர தாங்கு உருளைகள் பொதுவாக ஒவ்வொரு 2 முதல் 3 வருடங்களுக்கும் மாற்றப்பட வேண்டும், மேலும் கியர்பாக்ஸ் போன்ற முக்கிய கூறுகளின் ஆயுட்காலம் ஒரு காந்த லெவிடேஷன் அமைப்பை விட மிகக் குறைவு.

இதன் பொருள், 20 ஆண்டு காலப்பகுதியில், ஒரு பாரம்பரிய இயந்திரம் இரண்டு முறை மாற்றப்பட வேண்டும் அல்லது பல பெரிய மாற்றங்களைச் செய்ய வேண்டியிருக்கும், அதே நேரத்தில் ஒரு காந்த லெவிடேஷன் அலகு முழு சுழற்சியிலும் நிலையானதாக செயல்பட முடியும். தொழில்துறை மதிப்பீடுகளின்படி, கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு காற்றோட்ட பயன்பாடுகளில்,  காந்த லெவிடேஷன் ஊதுகுழலின் 10 ஆண்டு மொத்த செலவு (மின்சாரம் + பராமரிப்பு + வேலையில்லா நேர இழப்பு) ரூட்ஸ் ஊதுகுழலை விட 62% குறைவாக உள்ளது . காலக்கெடு 15 அல்லது 20 ஆண்டுகள் வரை நீடிக்கும்போது, ​​இந்த இடைவெளி மேலும் விரிவடைகிறது. 1,000 குளிர்பதன-டன் திறனுக்கு, ஒரு ஸ்க்ரூ சில்லருடன் ஒப்பிடும்போது காந்த லெவிடேஷன் மையவிலக்கு குளிர்விப்பான் சராசரியாக 341–423 kWh சேமிக்கிறது, இதன் விளைவாக மாதாந்திர மின்சார செலவு 50% சேமிக்கப்படுகிறது.

தொழில்துறையின் போக்குக் கண்ணோட்டத்தில், அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் திறன் மற்றும் வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு நன்மைகள், காந்த லெவிடேஷன் காற்று அமுக்கிகள் அடுத்த 5 முதல் 10 ஆண்டுகளுக்குள் 50% க்கும் அதிகமான பாரம்பரிய திருகு இயந்திரங்களை நடுத்தர முதல் உயர்நிலை சந்தையில் மாற்றும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது தோராயமாக 329 மில்லியன் டன்கள் கார்பன் குறைப்புக்கு வழிவகுக்கும்.

VI. மாற்றத்தில் ஒரு முதலீடு, இரண்டு பத்தாண்டுகள் நீண்ட கால வருமானம்

மேக்னடிக் லெவிடேஷன் ரோட்டார் தொழில்நுட்பம் ஒரு செயல்திறன் அளவீட்டில் ஒரு திருப்புமுனையை விட அதிகமாக வழங்குகிறது; இது தொழில்துறை சுழலும் கருவிகளின் விலை அமைப்பு மற்றும் பயனர் அனுபவத்தை மறுவடிவமைக்கிறது. முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சிக் கண்ணோட்டத்தில், காந்த லெவிடேஷன் கருவிகளின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலை அதிகமாக இருந்தாலும்,  செயல்பாட்டு ஆற்றல் சேமிப்பு, எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பராமரிப்பு மற்றும் நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றில் அதன் நீடித்த நன்மைகள்  அதன் மொத்த நீண்ட கால செலவை பாரம்பரிய உபகரணங்களை விட கணிசமாகக் குறைக்கின்றன. நீண்ட வருடாந்திர இயக்க நேரம், அதிக மின்சாரச் செலவுகள் மற்றும் உபகரணங்களின் நம்பகத்தன்மைக்கான கடுமையான தேவைகள் உள்ள தொழில்களுக்கு, காந்த லெவிடேஷன் கருவிகள் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி மிகவும் சிக்கனமான நீண்ட கால தேர்வாகும்.

ஒரு காந்த லெவிடேஷன் தொழில்நுட்ப R&D நிபுணர் கூறுவது போல்: 'சுழலும் கருவிகள் துறையில், மொத்த செலவில் 70%க்கும் அதிகமான ஆற்றல் நுகர்வு, மின்சாரத்தை சேமிப்பதே லாபத்தின் நேரடி வடிவமாகும்.' பெரும்பாலான தொழில்துறை நிறுவனங்களுக்கு, இந்த தொழில்நுட்ப மாற்றத்தில் முதலீடு பத்தாண்டுகளுக்கு மேலாக அல்லது இரண்டு தசாப்தங்களாக குறைந்த பராமரிப்பு, அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் தொடர்ச்சியான ஆற்றல் சேமிப்பு. தற்போதைய தேசிய 'இரட்டை கார்பன்' மூலோபாயத்தின் பின்னணியில், காந்த லெவிடேஷன் ரோட்டர் தொழில்நுட்பத்தின் பெரிய அளவிலான தத்தெடுப்பு தொழில்துறை ஆற்றல் பாதுகாப்பை 'அதிகரிக்கும் தேர்வுமுறை' என்பதிலிருந்து 'பங்கு புரட்சிக்கு' இட்டுச் செல்கிறது.