Aumentare l’efficienza energetica con motori e azionamenti a velocità variabile

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WEG ha fornito sistemi di controllo e automazione alla compagnia petrolifera brasiliana Petrobas per la piattaforma P-57 FPSO

Motori & Azionamenti

Aumentare l’efficienza energetica con motori e azionamenti a velocità variabile
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Data la sempre maggiore richiesta da parte dell'industria oil&gas di riduzione delle perdite e ottimizzazione delle operazioni, unita alla necessitá di rispettare le normative in materia di sicurezza e ambientali, gli ingegneri del settore stanno rivalutando l'intera catena di trasmissione, dai componenti meccanici, inclusi motori elettrici, scatole ingranaggi e azionamenti, ai componenti dei sistemi di controllo e automazione, oltre che ai quadri elettrici.

L'energia svolge un ruolo fondamentale nell'industria petrolifera offshore, nella produzione, trasferimento e distribuzione di petrolio e gas, tuttavia un'enorme quantità di questa energia viene sprecata in quanto chi opera in questo settore talvolta utilizza soluzioni con un design inadeguato o tecnologia obsoleta. In questo articolo Luciano Albertalli, General Manager di WEG Italia, spiega come, tramite una riduzione degli sprechi, le aziende possono incrementare l'efficienza operativa e l'affidabilità delle macchine, tagliando al contempo il costo complessivo delle apparecchiature e migliorando la redditività.

Attualmente, i motori contribuiscono ad oltre il 40% del consumo di energia mondiale totale. Pertanto, valutare attentamente la scelta del motore consente di ottenere risparmi energetici significativi. Selezionare motori progettati ponendo l'efficienza energetica al primo posto, come ad esempio il motore W22X certificato ATEX/IECEx di WEG, con un livello di efficienza energetica IE3, puó ulteriormente aumentare la produttività e con una maggiore efficienza a livello di costi.

Tuttavia, ci sono molti altri passi da compiere se si vuole ottenere un'organizzazione energetica efficiente attraverso l'intera catena di trasmissione. Il più significativo di questi, in particolar modo nelle pompe, è il controllo dei motori. Ottimizzando il motore mediante l'utilizzo di un azionamento a velocità variabile (VSD) o inverter è possibile ottenere risparmi energetici generalmente compresi tra il 40% e il 60%.

La sigla VSD descrive le apparecchiature utilizzate nel settore per controllare la velocità dei macchinari azionati a motore. Generalmente, le applicazioni per cui i motori vengono utilizzati non funzionano sempre a pieno carico e questo vale in particolar modo per le applicazioni a coppia variabile come le pompe e i ventilatori. Pertanto, se paragonata ad altre tecniche per il controllo del flusso, la variazione della velocità dell'azionamento con l'installazione di un VSD può aiutare l'utente a risparmiare più energia e denaro mediante il controllo della velocità del processo e la regolazione dell carico specifico in qualsiasi momento,.

WEG collabora con fornitori di pompe OEM e con le principali compagnie oil & gas del mondo per aiutarli a risparmiare sui costi energetici. Le soluzioni proposte, affidabili ed efficienti, sono utilizzate in alcuni dei più prestigiosi progetti petroliferi offshore. Ad esempio, WEG è un importante fornitore di sistemi di controllo e automazione e altre apparecchiature alla compagnia petrolifera brasiliana Petrobras.

Le tecnologie di WEG vengono ampiamente utilizzate sulla super piattaforma P-57 FPSO (unità galleggiante di produzione, stoccaggio e scarico). P-57 è ancorata presso Parque das Baleias, Brasile, a una profondità di 1260 metri ed è in grado di trattare fino a 180.000 barili di petrolio e due milioni di m3 di gas al giorno. Il pacchetto che WEG ha fornito a P-57 comprende quadri a media e bassa tensione, centri di controllo motori e trasformatori a media e bassa tensione del tipo a secco, insieme ad altri sistemi di sorveglianza e sicurezza.

Questi prodotti sono stati forniti a Single Buoy Moorings (SBM), l'azienda che si occupa della progettazione, fornitura e costruzione di P-57. Sono stati inviati al cantiere navale a Singapore dove la nave è stata adattata e la maggior parte dei prodotti forniti sono stati integrati nella piattaforma. Inoltre, WEG ha fornito ben 164 motori da utilizzare su P-57. Questi sono stati forniti a diversi OEM che operavano direttamente con WEG. Per esempio, i motori per i compressori a gas sono stati venduti a MAN Turbo, Svizzera; i motori per le pompe dell'acqua sono stati forniti a SULZER, Brasile e i motori per applicazioni generali sono stati venduti a KSB Brasile. Tutti i prodotti sono certificati da ABS e anche per le applicazioni in aree classificate secondo le norme brasiliane e internazionali. La piattaforma P-57 tipo FPSO integra la seconda fase di sviluppo del campo Jubarte. Opererà in congiunzione con 22 pozzi, 15 per l'estrazione petrolifera e 7 per l'iniezione dell'acqua.

La piattaforma sarà la prima a utilizzare questa tecnologia per lavorare al largo della costa dello stato di Espírito Santo WEG soddisfa la domanda di attività ad alta efficienza nelle applicazioni oil & gas con un'ampia gamma di motori e ingranaggi di comando. Oltre alla completa gamma di motori ATEX LV, WEG è anche fornitore principale di prima linea a Petrobras di motori a prova di esplosione a media e alta tensione per applicazioni oil & gas. Progettati appositamente per l'industria petrolifera, i motori della linea "H" (HV) e "M" (MV) offrono prestazioni eccellenti, affidabilità e sicurezza negli ambienti operativi più difficili al mondo.

Uniscono un'esperienza pluriennale a una gamma operativa molto vasta, fino a 20 MW, nonché le omologazioni per tutte le aree pericolose, come previsto dalle più recenti direttive ATEX. Utilizzata in molte applicazioni, inclusa l'iniezione d'acqua, la compressione multistadio del gas e le operazioni degli oleodotti, la linea M di WEG è il prodotto di riferimento per il mercato oil & gas. Progettata per applicazioni di maggiori dimensioni nella gamma di rendimento fino a 20 MW, la gamma linea M utilizza una struttura con telaio scatolato ideale per applicazioni Ex "p" e Ex "n" spurgate prima dell'avvio per le aree classificate come zona 1 e zona 2 con bassi tassi di perdite. I tubi di dispersione interna dentro il telaio garantiscono un ciclo di spurgo efficiente e rapido, riducendo al minimo i costi di alimentazione di aria di spurgo / gas inerte e, soprattutto, consentono tempi di avvio rapidi per gli operatori. Per le applicazioni di minori dimensioni, la gamma "H" di WEG offre robustezza costruttiva ed è disponibile per i progetti in area sicura Ex "n" e Ex "e".

I motori della linea H sono adatti per applicazioni a tensione media fino a 3,15 MW e tensioni fino a 6.600 V (50 o 60 Hz). Costruite nelle misure telaio IEC da 315 a 630, si tratta di macchine compatte e molto affidabili dotate di robusti telai in ghisa ed alti livelli di resistenza alla corrosione. A completamento della linea dei motori "H", l'MVW-01 di WEG sta diventando il nuovo punto di riferimento per l'efficienza di azionamento a tensione media (MV) raggiungendo il 99% con un design innovativo che utilizza la topologia multilivello per ridurre al minimo i livelli dei componenti e l'IBGT ad alta tensione (6,5kV) per ridurre le correnti armoniche del motore a livelli estremamente bassi.

A differenza di molti azionamenti MV presenti sul mercato, con tre o cinque controlli di livello, la gamma MVW-01 di WEG ha due soli livelli. Il vantaggio che ne risulta è la riduzione del numero dei componenti dell'azionamento e una migliore efficienza e affidabilità. Con i costi dell'energia a livelli da record, l'efficienza del rendimento degli azionamenti MVW-01 è estremamente importante. È stato calcolato che per ogni punto percentuale di perdita di efficienza sugli azionamenti 1MW, l'utente paga 5.000 sterline (circa 6.300 euro) extra all'anno sui costi di gestione, e questo dato si riferisce solo all'azionamento. In conclusione, non esiste una taglia unica per tutte le soluzioni e il confronto con esperti per determinare la soluzione più appropriata consente agli utenti di massimizzare vantaggi.

WEG dispone di una gamma completa di motori a prova di esplosione a media e alta tensione per tutte le applicazioni nel settore oil & gas. I prodotti, i servizi e le soluzioni offerte sono ampiamente utilizzate in applicazioni che vanno dalla rete di distribuzione della potenza in entrata alla produttività derivante dal processo, consentendo agli addetti del settore petrolifero e del gas di aumentare l'efficienza operativa e migliorare i risultati di fondo. I motori e gli azionamenti ottimizzati di WEG garantiscono un funzionamento efficiente a livello energetico nelle applicazioni e negli ambienti più difficili, indipendentemente dall'ubicazione: dalle regioni più fredde e gli oceani più profondi del mondo ai deserti più caldi del Medio Oriente.

Pubblicato il 4 Dicembre 2014 - (479 views)
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