کاربرد اینورتر در صنعت نفت و گاز برای کاهش انرژی مصرفی صنایع

اینورتر در صنعت نفت و گاز

اینورترها به عنوان یکی از فناوری‌ های پیشرفته در صنعت نفت و گاز، نقش بسیار مهمی در افزایش بهره‌ وری، کاهش هزینه‌ ها و بهبود عملکرد تجهیزات صنعتی دارند. از اینورتر صنعتی برای تنظیم سرعت پمپ‌ ها، بهینه‌ سازی مصرف انرژی، کنترل فشار و حجم هوا یا گاز با دقت بالا، افزایش کارایی خطوط لوله و کاهش استهلاک تجهیزات و سایر موارد دیگر در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. در این مطلب، به بررسی مزایای استفاده از اینورترها در این صنعت حیاتی می‌ پردازیم.

مزایای استفاده از اینورتر در صنعت نفت و گاز

در صنعت گاز و نفت از کمپرسورها برای فشرده کردن گازها استفاده می‌ شود. در حقیقت کمپرسورها وسایلی هستند که با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آن را فشرده می‌ سازند. در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌ شود نیز افزایش می‌ یابد. معمولاً گاز پر فشار خروجی از کمپرسورها را از یک سیستم خنک‌ کننده عبور می‌ دهند تا دمای گاز دوباره به حد معمولی بازگردد. کمپرسورها و پمپ های عظیم الجثه، ستون فقرات صنایع نفت و گاز هستند. کمپرسورها در کاربردهای فراوانی نظیر، ایستگاه های پمپاژ گاز و آب، یخچال های صنعتی و کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و تصفیه کننده ها در حال استفاده هستند.

در گذشته از توربین های بخار به عنوان محرک های اولیه کمپرسورها در صنعت نفت و گاز استفاده می شد، ولی امروزه اینورترها به طور گسترده جایگزین توربین های بخار به عنوان محرک اولیه شده اند. مهمترین مزایای استفاده از اینورتر در صنعت نفت و گاز شامل موارد:

• کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ ها

یکی از اصلی‌ ترین مزایای اینورترها، کاهش مصرف انرژی است. اینورترها با تنظیم دقیق سرعت موتورهای الکتریکی، از اتلاف انرژی جلوگیری می‌ کنند. در نتیجه، هزینه‌ های عملیاتی به طور چشمگیری کاهش می‌ یابد. این ویژگی به‌ ویژه در فرآیندهای پمپاژ و انتقال مواد نفتی و گازی اهمیت زیادی دارد.

• افزایش عمر تجهیزات

با استفاده از اینورتر، از نوسانات ناگهانی جریان برق جلوگیری می‌ شود که می‌ تواند به تجهیزات آسیب بزند. راه‌ اندازی نرم موتور از طریق اینورترها، استهلاک و فشار بر روی قطعات مکانیکی و الکتریکی را کاهش داده و عمر تجهیزات را افزایش می‌ دهد.

• کنترل دقیق فرآیندها

در صنعت نفت و گاز، کنترل دقیق فشار، دما و سرعت انتقال مواد حیاتی است. اینورترها امکان کنترل لحظه‌ ای این پارامترها را فراهم کرده و در نتیجه دقت عملکرد سیستم‌ ها بهبود می‌ یابد، این امر به کاهش خطاها و افزایش ایمنی در عملیات کمک می‌ کند.

• کاهش آلودگی صوتی

در محیط‌ های صنعتی، صدای تجهیزات یکی از چالش‌ های اصلی است. اینورترها با کاهش سرعت موتور و جلوگیری از عملکرد بی‌ رویه، به طور قابل توجهی سطح آلودگی صوتی را کاهش می‌ دهند و محیط کاری آرام‌ تری ایجاد می‌ کنند.

• انعطاف‌ پذیری بالا

اینورترها امکان سازگاری با شرایط مختلف عملیاتی را دارند. در صنعت نفت و گاز که شرایط کاری به طور مداوم تغییر می‌ کند، این انعطاف‌ پذیری به عنوان یک مزیت کلیدی شناخته می‌ شود.

• افزایش بهره‌ وری و کاهش توقفات

با استفاده از اینورترها، تجهیزات با سرعت و دقت بیشتری کار می‌ کنند. این ویژگی نه تنها به افزایش بهره‌ وری کمک می‌ کند، بلکه باعث کاهش توقفات ناشی از خرابی تجهیزات نیز می‌ شود.

با توجه به مزایای استفاده از اینورتر در صنعت نفت و گاز که در بالا درباره آن توضیح دادیم، به شما عزیزان توصیه می کنیم حتما در زمان خرید اینورتر تک فاز و سه فاز برای صنایع خود به مشخصات هر یک از اینورترها و نحوه عملکرد آن ها توجه کنید.

دلایل مهم جایگزین اینورتر به جای توربین های گازی در صنایع

1.موتورها و اینورترها در مقایسه با توربین های بخار به نگهداری کمتری نیاز دارند چرا که دارای قطعات مستهلک شونده کمتری هستند.

2.امکان کنترل دقیق سرعت مزیتی است که اینورترها نسبته به توربین های بخار دارند.

3.مصرف انرژی موتورها و اینورترها به مقدار قابل ملاحظه ای کمتر از توربین های بخار است.

4.آلایندگی هوای کمتر اینورترها نسبت به توربین های بخار برتری چمشگیر در مناطق شهری و به ویژه با آلودگی بالا شده است.

5.محرک های الکتریکی تحت تاثیر دما قرار ندارند ولی افزایش دما باعث کاهش راندمان توربین های بخار می شود.

در شکل زیر تصویر یک کمپرسور با محرک توریبن بخار قابل مشاهده است و موتور راه انداز الکتریکی که در ابتدا وظیفه چرخاندن توربین را دارد و بعد از رسیدن توربین به دور نامی از مدار خارج می شود ولی در حالت آماده بکار باقی می ماند تا در صورت عدم پاسخگویی توریبن به تقاضا مجدد در مدار قرار بگیرد. توان و سرعت به وسیله شیر سوخت ورودی به توربین کنترل می شود.

کمپرسور با اینورتر

در تصویر زیر اینورتر نقش راه اندازی موتور الکتریکی را برعهده دارد تا به واسطه حذف جریان راه اندازی از گرم شدن موتور و شوک ولتاژی به شبکه جلوگیری شود. قابلیت محدود کردن جریان راه اندازی باعث صرفه جویی در مصرف انرژی با استفاده از اینورتر در لحظه استارت موتور می شود.

عموما موتورهای سنکرون برای کمپرسورهای با توان بالاتر از 15 مگا وات استفاده می گردد برای موتورهای با سرعت استاندارد 1500/1800 و یا 3000/3600 نیاز به استفاده از گیربکس های افزایشی وجود دارد در حالی که یکی از مزیت های استفاده از اینورتر دلتا ، حذف گیربکس می باشد و بدون گیربکس راندمان سیستم تا 2 درصد افزایش می یابد. هرچند همیشه یک محاسبه بین قیمت، توان و سرعت سیستم برای انتخاب بهترین روش وجود دارد.

موتور نشان داده شده در تصویر بالا با دور نامی 4600rpm با فرکانس راه اندازی 76 هرتز یک روش برای استفاده از اینورتر و حذف گیربکس است. به کمک اینورتر و با موتورهای سرعت بالا دور نامی راه انداز تا 12000 امکان افزایش دارد.

به واسطه وجود اینورتر کنترل بهینه سرعت ( از سرعت صفر تا حداکثر) و نیز کنترل گشتاور موتور امکان پذیر خواهد شد و درضمن به دلیل عدم ایجاد شوک ولتاژی به شبکه به کمک راه اندازی با اینورتر امکان راه اندازی زیر بار وجود خواهد داشت.

راندمان مصرف انرژی در کارخانه با راه اندازی کمپرسور توسط اینورتر

قیمت اصلی یک سیستم بعد از نصب و راه اندازی مربوط به قیمت سوخت می باشد. یک کمپرسور با راه اندازی اینورتر بیش از 95 درصد راندمان دارد، در صورتی که همان کمپرسور با راه انداز توربین گازی در بهترین حالت 36 درصد راندمان دارد و راندمان بالاتر به معنی هزینه کمتر برای سوخت می باشد. البته باید خاطرنشان کرد که بازدهی سیستم راه انداز با توربین گازی به مقدار خیلی زیادی به دما وابسته است به طوریکه در دمای بالاتر از 40 درجه راندمان سیستم به زیر 20 درصد تنزل می کند. در زیر اثر افزایش دما برروی راندمان توربین و نیز تاثیر بار بر روی راندمان کمپرسور قابل مشاهده است. به طوریکه کاهش بارنامی باعث کاهش راندمان در سیستوهای توربین بخار می شود.

در نهایت افزایش ایمنی با استفاده از اینورتر در صنایع امکان پذیر است

اینورترها با مزایای بی‌ شمار خود از جمله کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر تجهیزات، کنترل دقیق فرآیندها و کاهش هزینه‌ های عملیاتی، به یکی از اجزای ضروری در صنعت نفت و گاز تبدیل شده‌ اند. اگر به دنبال راه‌ حلی برای افزایش بهره‌ وری و کاهش هزینه‌ ها هستید، انتخاب اینورتر بهترین گزینه برای شما خواهد بود. بهینه‌ سازی مصرف انرژی، کاهش اثرات زیست‌ محیطی و بهبود عملکرد سیستم‌ ها از دلایل اصلی استقبال گسترده از این فناوری در سراسر جهان است.

با توجه به شکل موج خروجی اینورترها از جمله خروجی مربعی، سینوسی اصلاح شده و سینوسی خالص، ممکن است برای صنایع خود نیاز به استفاده از مدل های خاص دستگاه های اینورتر داشته باشید. انتخاب اینورتر امری کاملا تخصصی می باشد، از این جهت در مواردی که درباره انتخاب درست اینورتر برای کارخانه های خود اطلاعاتی ندارید، بهتر است به مراکز معتبر فروش اینورتر سه فاز و یا تک فاز مراجعه کرده و از مشاوره تخصصی کادر آن ها استفاده کنید.