La regolazione del compressore con il sistema HydroCOM: il risparmio energetico e la flessibilità

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1 La regolazione del compressore con il sistema HydroCOM: il risparmio energetico e la flessibilità Storia di una applicazione di successo in Raffineria di Milazzo Siracusa 13 Marzo 2008

2 Dati macchina: applicazione RaM Compressori : Potenza ciclo indicato: Pressione aspirazione: Pressione di mandata: n 2 NP 2HD/2 in parallelo (ng=490g/min) 760 kw 4.5 bara 36 bara 01/04/2008 Meeting 2

3 Dati macchina: applicazione RaM Carico : Regolazione richiesta: Set dei compressori: 100% non possibile (limite motore) 50% non possibile (limite t C) dal 40% al 60% su ciascun compressore marcia in parallelo al 75% (SN) + by-pass 01/04/2008 Meeting 3

4 Tipologie di regolazione: confronti Spill-back control Step control Frequency control M Clearance pockets HydroCOM: Ampio range di regolazione Non ottimizzabile con spazio nocivo addizionale e inverter Controllo dinamico del carico Non possibile con spazio nocivo addizionale, Inverter e valvola di by-pass Stabilità del processo Non possibile con by-pass e regolazione a step Precisione della regolazione Non possibile con by-pass e regolazione a step Veloce rientro di investimento Semplice implementazione monitoraggio on-line 01/04/2008 Meeting 4

5 Solo il gas richiesto viene compresso Consumo di energia al 50% di portata con controllo mediante valvola di riciclo Consumo di energia al 50% di portata con HydroCOM L area racchiusa dal diagramma pv è equivalente all energia consumata 01/04/2008 Meeting 5

6 Proposta tecnica Sistema di controllo automatico per compressori alternativi Veloce e preciso (più reattivo delle valvole di By-pass e step control) Ideale per processi che richiedono controlli dinamici stabili Rapida risposta a domande variabili (i.e. causate da problemi a monte/valle del sistema, o di consumo) Rapido ammortamento grazie all ottimo risparmio di energia E elaborato solo il gas richiesto (non c è riciclo) Riduzione delle tasse per emissione di CO 2 01/04/2008 Meeting 6

7 Proposta tecnica Sistema in continuo, garantisce un eccellente controllabilità del compressore Accensione, avviamento e spegnimento del compressore regolabile mediante rampa Nessuna interferenza nel processo Ottimizzazione dei parametri di processo Gestione parametri macchina: Pressione aspirazione, mandata, Portata, assorbimento motore, ecc. Logiche di override possibili. 01/04/2008 Meeting 7

8 Proposta tecnica Completamente automatico È possibile l integrazione in DCS/PLC Per ogni operazione gli interventi sono minimi (se confrontato con il controllo manuale) Ampio range di controllo (0) % Flessibilità di processo Facile partenza e fermata con un solo bypass disponibile per diversi compressori 01/04/2008 Meeting 8

9 Logiche di controllo 01/04/2008 Meeting 9

10 HydroCOM istallazione componenti Attuatore HydroCOM Compressor Interface Unit (CIU) Unità Idraulica (HU) 01/04/2008 Meeting 10

11 HydroCOM istallazione componenti Attuatore Forcella Valvola di di aspirazione 01/04/2008 Meeting 11

12 HydroCOM istallazione componenti Interfaccia tra PLC/DCS e attuatori Trasferisce il segnale di carica dal loop di controllo ai comandi di apertura/chiusura degli attuatori. Hardwired I/Os and Interfaccia Modbus per lo scambio di dati a PLC/DCS Visualizzatore di dati, servizio e configurazione con HydroCOM Service Software (HSS) 01/04/2008 Meeting 12

13 HydroCOM istallazione componenti Trasmettitore di pressione Raffreddatore olio/aria Ex-proof motor Filtro doppio Trasmettitore di temperatura Interruttore di livello (fork type) Serbatoio 63/120l Fig: Unità idraulica con un serbatoio 120l 01/04/2008 Meeting 13

14 Layout del sistema HydroCOM 01/04/2008 Meeting 14

15 Istallazione sul compressore Preparazione dei compressori: 4 settimane Start up del primo compressore: 3 giorni Start up del secondo compressore:2 giorni 01/04/2008 Meeting 15

16 Risultati ottenuti Risparmio dei costi di manutenzione Riduzione degli interventi sui filtri in aspirazione (ridotti a 1/10 x anno) Maggior vita delle valvole (l attuatore diminuisce la velocità di impatto del disco valvola) Grande vantaggio nella possibilità di effettuare predittiva spinta con i valori delle temperature delle valvole di aspirazione continuamente monitorate, e dei valori di portata (bilanciamento tra carico di primo e secondo stadio) 01/04/2008 Meeting 16

17 Logiche di controllo: applicazione RaM 01/04/2008 Meeting 17

18 Logiche di controllo: marcia in parallelo 01/04/2008 Meeting 18

19 Risparmio energetico con regolazione HydroCOM 01/04/2008 Meeting 19

20 Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM Sensore Rod-Drop Staffa del sensore Pacco principale 01/04/2008 Meeting 20

21 Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM Consumo del pattino: L RPA è la migliore misura on-line per determinare il gioco tra il pistone e la camicia durante l operatività del pistone (stand-out). Considerando l andamento a DCS può essere individuato il rimanente ciclo di vita dei pattini e quindi si può pianificare la fermata. 01/04/2008 Meeting 21

22 Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM Run-Out: L RPA misura l abbassamento dell asta ad ogni angolo di manovella. Si può così calcolare, mediante queste misure, il run-out verticale. Una variazione del run-out indica: Allentamenti tra pistone e testa a croce Eccessivo gioco sul testa a croce Problemi di allineamento to 360 CA Segnale di posizione dell asta 01/04/2008 Meeting 22

23 Successo dell istallazione RaM 1) Istallazione effettuata nei tempi prestabiliti 2) Start-up di macchina effettuato nei tempi prestabiliti 3) Rientro dell investimento in 9 mesi grazie al risparmio energetico 4) Possibilità di monitorare il funzionamento dei compressori, e definirne i tempi di manutenzione 5) Diminuzione degli interventi di pulizia filtri 01/04/2008 Meeting 23

24 01/04/2008 Meeting 24