Giải pháp công nghệ

1. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TỜ TRÌNH GIẢI PHÁP LẮP BIẾN TẦN MÁY NÉN KHÍ
Kính gởi : Giám đốc, Chủ tịch hội đồng quản trị Công ty Cổ phần Sợi
Thăng Bình.
Qua quá trình làm việc tôi có kiến nghị như sau:
I. Thực trạng:
- Hiện nay công ty chúng ta sử dụng 2 máy nén khí kiểu trục vít
ngâm dầu INGERSOLL RAND MH75 ( chạy luân phiên), với
phương pháp khởi động Ү/∆ . Với phương pháp này dòng khởi
động gấp 5÷10 lần dòng định mức, làm sụt áp trên hệ thống đồng
thời tiêu tốn điện năng cao.
- Trong chu trình làm việc của máy nén khí, nhà sản xuất chia làm
2 chu trình chính: chu kì có tải (Load) và không tải (Unload)
- Hệ thống cung cấp khí nén trong một nhà máy đã được thiết kế
rất dư tải, mặc khác cũng đôi khi vì lý do các phụ tải trong 1 nhà
máy không được đồng bộ cũng là nguyên nhân dẫn tới thời
gian Unload của máy nén khí là rất dài.
- Trong chu kì không tải (Unload =156,2s ), motor máy nén vẫn
chạy 100% công suất với tốc độ định mức (ở tần số 50Hz), đây là
nguyên nhân chính dẫn tới việc lãng phí năng lượng điện tiêu
thụ. Ngoài ra việc motor máy nén thường xuyên vận hành ở tốc độ
cao làm cho dầu mau nóng, tăng chi phí vận hành, chi phí bảo trì
hệ thống.

2. II. Giải pháp:
- Biến tần SCHNEIDER - ATV930 IP21 75KW 400V/480V được
tích hợp bộ điều khiển PID, kết hợp bộ cảm biến áp suất Autonic
sự thay đổi áp suất đầu ra phát tín hiệu analog (0-10V hoặc 0-
20mA), trực tiếp truyền vào đầu vào analog biến tần, vận hành tín
toán thông số PID trong biến tần sau đó điều khiển tần số đầu ra.
Các thông số hệ thống có thể được điều chỉnh trong vận hành thực
tế, khiến hệ thống kiểm soát gần như hoàn toàn, duy trì liên tục áp
suất bình góp và cả hệ thống khí nén.
- Lưu lượng khí sử dụng càng ít thì mức độ tiết kiệm năng lượng
điện càng cao
- Lợi ích của việc gắn biến tần cho máy nén khí:
 Tiết kiệm điện từ 10 – 50%
 Khởi động êm dịu không làm hư cơ khí và tăng thời gian bảo trì và
kéo dài tuổi thọ máy.
 Hạn chế giảm tải ( đóng mở van) và tăng tuổi thọ máy
 Bảo vệ motor không bị cháy do quá tải mất pha chạm đất
Xét tổn thất lượng điện năng tiêu thụ máy nén khí của công ty Cổ Phần
Sợi Thăng Bình:
 Công suất motor chính : 75KW
 Dòng đo được khi đầy tải : 144 A
 Dòng đo được khi không tải : 118 A
 Thời gian chạy có tải : 9 h (1 chu kì 86,4s)
 Thời gian chạy không tải là : 15h ( 1 chu kì 156,2s)
 Năng lượng tiêu thụ có tải/ ngày
P tải TB= 1.732 x 388 x 144 x 0.87 x 9= 758 kwh
 Năng lượng tiêu thụ điện chạy không tải 15h/ngày
Pk.tảiTB = 1.732 x 388 x 118 x 0.87 x 15= 1034kwh

3.  Tổng năng lượng tiêu thụ trên ngày : 1792 kwh ( thực tế 1797
kwh).
- Dựa vào kết quả ta thấy : phải tiêu tốn 1034 kwh lãng phí trong
một ngày và không sử dụng hết công suất máy.
- Ngoài ra còn tổn thất thêm 3%÷7% cho việc khởi động và đóng
ngắt tải
- Ta thấy tổng thời gian máy chạy/ngày là 24, tỷ lệ chạy không tải là
: 62,5%.
- Do đó chạy PID ta sẽ chạy giảm tốc độ motor từ 5% ÷ 25% tùy
vào từng thời điểm( bảo trì vệ sinh máy).
- Dựa vào mối quan hệ :
- Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 = (n1 / n2)2
P1 / P2 = (n1 / n2)3
Ở đây:
Q: là lưu lượng khí cung cấp cho đường ống bởi máy nén khí.
H: là áp suất của hệ thống đường ống
P: công suất tiêu thụ của motor
n: tốc độ quay của máy nén khí
Phần tram tốc độ được giảm (%) Phần trăm năng lượng được tiết
kiệm (%)
5 10
10 25
15 35
20 45
- Tùy theo máy mà ta sẽ trừ đi mức độ tổn hao sắt và tổn hao đồng
của motor thì % tiết kiệm sẽ dao động trong khoảng 3% – 10%
- Theo tỷ lệ chạy không tải 37.5% thì mức độ tiết kiệm dao động từ
15% – 35%

4. III. Tính toán thu hồi vốn:
Đầu tư ban đầu:
Biến tần SCHNEIDER - ATV930 IP21 75KW 400V/480V: 80.000.000
VND
- Cảm biến áp suất: 2.000.000 VND
- Dây điện động lực+ dây điều khiển 10.000.000 VND
- Tủ điện: 3.000.000 VND
Vậy tổng chi phí đầu tư ban đầu: 95.000.000 VND
- Giờ bình thường: từ 4h00÷9h30,11h30÷17h00,20h00÷22h00 (13
tiếng/ngày chiếm 54%), giá tiền điện giờ bình thường 1405
VND/kwh.
- Giờ cao điểm: từ 9h30÷11h30,17h÷20h (5 tiếng/ngày chiếm 21%),
giá tiền điện giờ cao điểm 2556 VND/kwh.
- Giờ thấp điểm: từ 22h÷4h (6 tiếng /ngày chiếm 25%) , giá tiền
điện giờ thấp điểm 902 VND/kwh.
Bình quân tiền điện mỗi kwh cần trả:
((54×1405)+(25×902)+(21×2556))/100 = 1.521 VND/kwh
Phần trăm
tiết kiệm %
Tiền tiết kiệm hàng tháng
(VND)
Thời gian thu
hồi vốn
Lợi nhuận sau thu hồi
vốn hàng năm (VND)
15 269,55×30×1.521 =12.299.567 7,5 tháng 147.594.804
20 359,4×30×1.521 = 16.399.422 5,5 tháng 196.793.064
25 449,25×30×1.521 = 20.499.277 4,5 tháng 245.991.324
Vậy tôi kiến nghi lắp biến tần cho 2 máy nén khí với mục đích tiết
kiệm điện, giảm chi phí không mong muốn, nâng cao lợi nhuận
góp phần phát triễn công ty hơn, chân thành cám ơn.

5. Trưởng công đoạn điện – điều không – khí nén
Phan Đắc Kiều