Экономическая и техническая эффективность частотно регулируемого привода

Несмотря на кажущуюся значительную стоимость современных преобразователей, окупаемость вложенных средств за счёт экономии энергоресурсов и других составляющих эффективности не превышает в среднем 1,5 лет. Это вполне реальные сроки, а учитывая многолетний ресурс подобной техники, можно подсчитать ожидаемую экономию на длительный период и принять правильное решение.

Самая привлекательная особенность этого оборудования заключается в том, что оно представляет из себя один из наиболее выгодных объектов для инвестирования средств предприятия.

С одной стороны, инвестируя средства в преобразователи частоты для своего производства, предприятие гарантированно возвращает эти средства за период срока окупаемости, а в последующие 15-20 лет предприятие просто получает чистую прибыль. С другой стороны, сделанные инвестиции ни на минуту не покидают пределов вашего предприятия.

Обоснование технической эффективности внедрения частотного привода

При использовании преобразователя частоты появляются следующие технические возможности:

• регулирование скорости от нуля до номинальной и выше номинальной
• плавный разгон и торможение
• ограничение тока на уровне номинального в пусковых, рабочих и аварийных режимах
• увеличение срока службы механической и электрической частей оборудования
• высвобождается некоторое оборудование
• монтаж частотного преобразователя возможен в стандартной ячейке распредустройства на месте высвобождаемого оборудования

Обоснование экономической эффективности внедрения частотного привода – расчет окупаемости:

Оценим величину экономического эффекта от применения преобразователя частоты Lenze SMD ESMD223L4TXA (цена со склада в Петербурге 37 000 р. с НДС) на насосном агрегате мощностью 22 кВт.

Величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять до 45 %. Мы в своих расчетах примем экономию за 20% хотя на практике она может составлять и 40%. Таким образом, для насосного агрегата мощностью 22 кВт и работающего, к примеру, 9 месяцев в году, величина экономии электроэнергии за 1 год составит:

Е(1 год, кВт*ч) = 90 кВт * 0,2 * 24 часа * 22 дней * 12 месяцев = 27 878,4 кВт*ч.
В денежном выражении при стоимости 1 кВт*ч = 106,85 коп. (тариф на электроэнергию для промышленных и приравненных к ним потребителей с присоединенной мощностью > 750 кВА, 2007 г.) величина экономии составит:

Е(1 год, руб.) = 27 878,4 кВт*ч * 1,0685 руб. = 29 788,07 руб.

Таким образом, срок окупаемости в этом случае составляет 37 000/ 29 788,07 = 1,24 года, дальше будем экономить более 9 000 руб. ежемесячно.

 

 

 

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Как правило, все фотоэлектрические приборы - полупроводниковые. К полупроводниковым относятся вещества, занимающие по величине удельного электронного сопротивления (или проводимости) промежуточное положения между проводниками (метал) и диэлектриками. характерным признаком полупроводников, выделяющим их электропроводности от концентрации примесей и электрических воздействий (температуры, света и др.). Например, даже при небольшом повышении температуры проводимость полупроводников резко возрастает (около5% на 1°С). Введения полупроводниках даже небольшого количества регулирующих примесей (около 10%) существенно увеличивается его проводимость. В электронике находят применения лишь органическое число известных полупроводников – германии, кремней, арсенид галлия. Бор, фосфор, мышьяк и другие используют в качестве легирующих примесей. Большинство полупроводниковых диодов изготавливаются на основе камня.

Полупроводники, применяются в электронике, имеют монокристаллическую структуру. Это значит, что по всему их объёму атомы размещены в строго периодической последовательности на определенных постоянных расстояниях друг от друга, образуя кристаллическую решетку. В такой идеальной кристаллической решетке все электроны связаны со своими атомами, потому такая структура не проводит электрический ток. Однако в полупроводниках сравнительно небольшие электрические воздействия (нагрев, облучение) приводят к отрыву некоторых электронов от своих атомов. Такие электроны называют электронными проводимости. Они перемещаются по кристаллической структуре и улучшают ее электропроводность. При уходе электрона связь (дырка). Ей присущ нескомпенсированный положительный заряд, равный по величине заряду электрона. Это приводит к хаотическому возникновению дырок в связях других атомов, что эквивалентно хаотическому перемещению положительных зарядов. При наличии внешнего электрического поля дырка будет двигаться в направлении, определяемом силами поля, в кристалле возникает электрический ток. Движение электронов и дырок в полупроводнике обуславливает его собственную электропроводность. Она мала, ее можно улучшить, вводя в монокристалл легирующие примеси. Практически не существует полупроводников с чисто электронной или чисто дырочной проводимостью. Электропроводность полупроводников определяется основными носителями заряда, концентрация которых намного больше концентрации основных носителей. по функциональным возможностям полупроводниковые приборы можно разделить на три основных класса: диоды, транзисторы и тиристоры.

Излучающие полупроводниковые приборы. Классификация фотоэлектрических приборов и основные определения Фотоэлектрическими называют приборы, в которых энергия оптического излучения преобразуется в электрическую. Оптическим является электромагнитное излучение с длинами волн от 5 до 106 нм. В зависимости от длины волн оптическое излучение подразделяется на ультрафиолетовое (5… 400нм), видимое (400… 760нм),и инфракрасное (760… 106 нм). Действие фотоэлектрических приборов основано на явлении фотоэлектрического эффекта, которым называется процесс полного или частичного освобождения заряженных частиц в веществе в результате поглощения фотонов. Различают внутренний и внешний фотоэффект.

Внутренним фотоэффектом называются перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых телах и жидкостях в результате поглощения фотонов, которое сопровождается образованием дополнительных носителей зарядов или возникновением внутренней фото - эдс. Фото- эдс – электродвижущая сила, возникающая в полупроводнике на p- n- переход под действием оптического излучения. Явления возникновения эдс в электронно-дырочном переходе или тока при включении фотоэлектрического прибора в электрическую цепь, происходящее в результате разделения электрических зарядов электрическим полем, обусловленным неоднородностью полупроводника и воздействием оптического излучения, называется фотогальваническим эффектом.
Внешним фотоэффектом называется явлением фотоэлектронной эмиссии, т. е. процесс электронной эмиссии, обусловленный энергией падающего оптического излучения.

 

Фотоэлектрические приборы обычно классифицируют по виду рабочей среды, типу фотоэлектрического эффекта, функциональному назначению и др. По виду рабочей среды фотоэлектрические приборы подразделяют на электровакуумные и полупроводниковые. В зависимости от типа фотоэффекта, лежащего в основе действия прибора, различают фотоэлектрические приборы с внешним фотоэффектом (электровакуумные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители), фотоэлектрические приборы, действие которых основано на внутреннем фотоэффекте (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, полупроводниковые фотоэлементы). В зависимости от функционального назначения фотоэлектрические приборы подразделяются на фотоприёмники, фотодатчики и фотоэлектрические преобразователи энергии оптического излучения в электрическую. Фотоприёмники преобразуют световой сигнал в электрический и применяются, например, в аппаратуре факсимильной связи, устройствах считывания информации в вычислительной технике, киноаппаратуре. К особой группе фотоприёмников относят телевизионные передающие трубки. Фотодатчики предназначены для преобразования измеряемой величины (деформации, давления и т. д.) в электрический сигнал.

Электровакуумные фотоэлементы и фотоэлектронные умножители
Электровакуумные фотоэлементы. Принцип действия электровакуумных фотоэлементов основан на внешнем фотоэффекте. Для того чтобы электрон покинул поверхность катода, ему необходимо сообщить дополнительную энергию, достаточно для совершения работы выхода А вых.

 

Схема включения фотоэлемента в электрическую цепь показана на рис.1,б. При воздействии светового потока Ф на катод в цепи появляется фототок l ф. Если при Ф= const увеличивать напряжение между анодом и катодом U a, фототок сначала быстро возрастает до некоторого значения, а затем при дальнейшем увеличении U a остаётся практически неизменным (рис. 1,в). Такая зависимость фототока от анодного напряжения обусловлена тем, что при малых значениях U a не все эмитированные катодом электроны достигают поверхности анода. С увеличением напряжения между анодом и фотокатодом доля электронов, преодолевших расстояние между электродами, возрастает и при некотором напряжении все эмитированные катодом электроны достигают поверхности анода. Незначительный прирост фототока при еще большом увеличении U a объясняется автоэлектронной эмиссией.

 

Электровакуумные фотоэлементы являются безынерционными приборами и могут преобразовывать энергию оптического излучения, интенсивность которого изменяется с частотой до 109 Гц. Ток, проходящий в цели фотоэлемента при отсутствии оптического излучения, называется темновым. В электровакуумных фотоэлементах он составляет 10-7…10-8А. темновой ток обусловлен термоэлектронной эмиссией и утечкой тока между электродами. Предельная рабочая температура электровакуумных фотоэлементов 60…900С. Превышение этой температуры приводит к значительному увеличению термоэлектронной эмиссии. Фотоэлектронные умножители. Фотоэлектронным умножителем называется электровакуумный прибор, преобразующий энергию оптического излучения в электрические сигналы и содержащий фотокатод, анод и вторично- электронный умножитель, в котором поток электронов умножается вследствие вторичной электронной эмиссии. Между фотокатодом и анодом расположены эмиттеры вторичных электродов – диноды 5.

Световой поток Ф, падающий на фотокатод, вызывает фотоэлектронную эмиссию, пропорциональную интенсивности потока. Так как электроны покидают фотокатод под различными углами, для их фокусировки необходима электронно- оптическая система, состоящая из фокусирующего электрода 3 и диафрагмы 4. Из-за несовершенства электронно- оптической системы не все эмитированные фотокатодом электроны попадают на первый динод (ее работа оценивается эффективностью сбора электронов y к - отношением числа электронов, достигающих первого динода, к общему числу эмитированных фотокатодом электронов). Попав на первый динод, электроны вызывают вторичную эмиссию, характеризуемую коэффициентом вторичной эмиссии Q.

Отношение чисел электронов, собранных анодом, к числу электронов, попавших с фотокатодом на первый динод, QiYi, называемое коэффициентом усиления по току фотоэлектронного умножителя, зависит от числа каскадов вторично- электронного умножителя и коэффициентов их эффективности. В современных фотоэлектронных умножителях он достигает 108.

Основными параметрами фотоэлектронных умножителей являются световая анодная чувствительность, анодное напряжение и напряжение между динодами. Световая анодная чувствительность (А/лм)- это отношение выходного (анодного) тока к световому потоку, излучаемому в направлении фотокатода эталонной лампой, т. д. Ka= I a /Ф. В зависимости от типа фотоэлектронного умножителя его световая анодная чувствительность лежит в пределах 10…100 А/лм, анодное напряжение -200… 2000 В, напряжение между соседними динодами -50… 150 В. Фотоэлектронные умножители для измерения слабых световых потоков в ядерной физике, установках для излучения кратковременных процессов, устройствах телевизионной и лазерной техники.

 

 

ПИРОМЕТРЫ

 

выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

 

 

Дать объявление	B2BContext

ПИРОМЕТРЫ (от греч. руr-огонь и metreo - измеряю), оптич. приборы для измерения температуры главным образом непрозрачных тел по их излучению в оптич. диапазоне спектра (длины волн l в видимой части 0,4-0,76, в невидимой > 0,76 мкм). Совокупность методов определения с помощью пирометры высоких температур наз. пирометрией (см. Термометрия).

Квазимонохроматические (оптические) пирометры Действие этих переносных приборов основано на сравнении яркости моно-хроматич. излучения двух тел-тела, температуру которого измеряют, и эталонного. В качестве последнего обычно используют нить лампы накаливания с регулируемой яркостью излучения. Наиб. распространенный прибор данной группы- пирометры с "исчезающей" нитью (рис. 1). Внутри телескопич. трубки в фокусе линзы объектива находится питаемая от аккумулятора через реостат пирометрич. лампа с подковообразной нитью. Для получения монохроматич. света окуляр снабжен красным светофильтром, пропускающим лучи только определенной длины волны (l 65-66 мкм). В объектив помещен серый поглощающий светофильтр, служащий для расширения пределов измерений.

 

 

Дать объявление	B2BContext

При подготовке оптич. системы к измерению трубку наводят на раскаленное тело и передвигают объектив до получения четкого изображения тела и нити лампы. Включив источник тока, реостатом регулируют яркость нити до тех пор, пока ее средняя часть не сольется с освещенным телом. В момент выравнивания яркостей тела и нити, когда последняя становится неразличимой, прибор показывает т. наз. яркостную температуру тела (равна температуре абсолютно черного тела того же углового размера, что и излучающее тело, и дающего такой же поток излучения на данной длине волны). Эту температуру (T _я) отсчитывают по одной из шкал отградуированного в градусах милливольтметра: верхней-без серого светофильтра (для температур 800-1400⁰C) и нижней со светофильтром (для температур св. 1300⁰C). Погрешность до 1% от диапазона измерений. По известной Т _я истинную температуру тела определяют на основе законов теплового излучения (см. Теплообмен).

Фотоэлектрические пирометры В приборах разл. типов чувствит. элементами служат фотоэлементы с внеш. фотоэффектом, в которых фототок пропорционален энергии излучения волн определенного участка спектра. В пирометры этого типа (рис. 2) изображение раскаленного тела (т-ру которого измеряют) с помощью объектива и диафрагмы 2 создается в плоскости одного из отверстий диафрагмы 3, расположенной, наряду с красным светофильтром, перед фотоэлементом. Последний через др. отверстие этой диафрагмы освещается регулируемым источником света-электрич. лампой. Благодаря колебаниям заслонки вибрац. модулятора фотоэлемент поочередно с частотой 50 Гц освещается раскаленным телом и лампой. При неравенстве освещенностей от них в цепи фотоэлемента возникает фототок, усиливаемый электронным усилителем. Его выходной сигнал изменяет ток накала лампы до выравнивания указанных освещенностей. Сила тока, однозначно связанная с яркостной температурой тела, на сопротивлении R_вых преобразуется в напряжение, измеряемое автоматич. потенциометром, шкалы которого градуированы в градусах Т _я. Фотоэлектрич. пирометры выпускают одношкальными для измерения температур от 600 до 2000⁰C или двушкальными (введен ослабляющий светофильтр) для определения более высоких температур; в первом случае погрешность не превышает 1%, во втором -2,5% от диапазона измерений.

 

 

Дать объявление	B2BContext

 

пирометры спектрального отношения (цветовые пирометры). В пром. приборах находится отношение т. наз. спектральной энергетич. яркости (излучение определенной длины волны, или яркости) реального тела с двумя заранее выбранными значениями длины волны. Для каждой температуры T это отношение неодинаково, но вполне однозначно. Действие большей части конструкций основано на определении цвета нагретого тела по отношению яркостей для не очень близких одна к другой двух длин волн в видимой части спектра.

Измеряемое излучение через защитное стекло и объектив попадает на фотоэлемент (рис. 3). Между ним и объективом установлен вращаемый синхронным двигателем обтюратор. Последний выполнен в виде диска с двумя отверстиями, закрытыми красным и синим светофильтрами. T. обр., при вращении обтюратора на фотоэлемент попеременно попадают излучения разной интенсивности. Предварительно усиленный переменный ток, напряжение которого пропорционально соответствующим интенсивностям излучения, преобразуется электронным логарифмич. устройством в постоянный ток силой, зависящей от 1 /Т. Сила выходного тока устройства определяется показывающим или регистрирующим милливольтметром. Пределы измерений 1400-2500⁰C; погрешность не превышает 1% от верх. предела.

Закупаем: конкурс №1031 /этзп среди организаций, прошедших предварительный квалифи­кационный отбор № ко-1… trade.su

Продвижение сайта! Гарантии! Продвижение сайта от профессионалов! Оплата за результат! Низкие цены! bestvision.ru

 

Дать объявление	B2BContext

 

 

пирометры полного излучения (радиационные пирометры) служат для измерения температуры по мощности излучения нагретого тела (рис. 4). Испускаемые им лучи с помощью оптич. системы (рефракторной - преломляющей с линзой и диафрагмой или рефлекторной - отражающей с зеркалом) фокусируются на к.-л. преобразователе - обычно миниатюрной термоэлектрич. батарее. Для наводки на нагретое тело используют окуляр с красным либо дымчатым светофильтром. Возбуждаемая в батарее термоэдс фиксируется потенциометром, шкала которого градуирована в градусах по температуре излучения абсолютно черного тела. По измеренной радиац. температуре (900-2000 ⁰C) истинную температуру раскаленного тела находят из спец. таблицы. Точное определение кол-ва поступающей в пирометры лучистой энергии крайне затруднительно, т.к. между приемником излучения и окружающей средой происходит теплообмен. Несмотря на это, пирометры полного излучения широко распространены в производств. практике; они м. б. установлены стационарно, позволяют применять дистанц. передачу показаний, автоматически записывать и регулировать температуру.

Закупка 16 комплектов средств измерений и вспомога­тельного оборудования для поверки манометров шинных в … ia-trade.su

 

Дать объявление	B2BContext

 

 

По сравнению с др. устройствами для измерения температуры пирометры позволяют определять ее бесконтактно при теоретически неограниченном верх. пределе измерения; определять высокие температуры в газовых потоках при высоких скоростях и т.д. В промышленности пирометры широко применяют в системах контроля и управления температурными режимами разнообразных технол. процессов.

Лит.: Кулаков M. В., Технологические измерения и приборы для химических производств, M., 1983, с. 91-96; Шкатов E. Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, M., 1986, с. 208-16; Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник, под ред. В. В. Черенкова, Л., 1987, с. 70-77. Е.Ф. Шкотов.