EN
Sakarība starp svaru un efektivitāti atkritumu apstrādē
Nosēduma baseina skrāpju sistēmas darbojas nepārtraukti, pārvietojot nogulsnējušos cietos atkritumus pa baseina grīdu līdz savākšanas traukiem. Piedziņas motors strādā pret kopējo pretestību, ko rada skrāpja konstrukcijas svars, ūdens vilcējspēks un savāktie dūņu daudzumi. Skrāpja konstrukcijas svara samazināšana par 40–60 %, izmantojot plastmasas skrāpju izgatavošanu, šķiet vienkāršs ceļš, lai samazinātu enerģijas patēriņu un pagarinātu motora kalpošanas laiku. Patiesībā šajā procesā ietekmē vairāk mainīgo lielumu nekā tikai masa.
Kā skrāpja svars ietekmē motora slodzi
Virknes veida skrāpētājsistēmā darba motors ir jāpārvar trīs spēki. Skrāpētāja komplekta paša statiskā svars rada berzi katrā bultskrūvju virsmā un ķēdes vadīklā. Hidrodinamiskā vilcējspēka pretestība — kustīgo komponentu kustības pretestība caur ūdeni — ir proporcionāla šķērsgriezuma laukumam un ķēdes ātrumam. Mainīgā savāktā dūņu slodze uzkrājas skrāpētāja cikla laikā un atbrīvojas izvadīšanas punktā.
Plastmasas skrāpētājs samazina statiskā svara komponentu par 40 līdz 60 procentiem salīdzinājumā ar metālu. Tomēr, ja statiskais svars veido tikai 30 līdz 40 procentus no kopējā motora slodzes — kur vilcējspēks un dūņas veido pārējo daļu — svara samazinājums pārvēršas tikai par 12 līdz 16 procentu samazinājumu kopējā motora slodzē. Svarīgāka ir proporcija nekā procentu vērtība.
Motoru kalpošanas laika faktori, kas ir aiz slodzes robežām
Elektromotora kalpošanas ilgums ir atkarīgs no tinumu temperatūras, bultu slodzes un ieslēgšanas/izslēgšanas cikliem. Tinumu izolācija pakļaujas Arrhenius attiecībai — katrs 10 °C zemāka darba temperatūra aptuveni dubulto izolācijas kalpošanas ilgumu. Ja plastmasas skrāpja svara samazināšana ļauj motoram darboties par 5 °C līdz 8 °C vēsāk, izolācijas kalpošanas ilgums palielinās par 40 līdz 70 procentiem — taču tikai tad, ja motors iepriekš bija tuvu savai termiskajai robežai.
Bultu kalpošanas ilgums ir apgriezti proporcionāls slodzes kubam. 15 procentu samazinājums elektromotora bultu slodzē palielina bultu kalpošanas ilgumu aptuveni par 60 procentiem. Tieši šeit plastmasas skrāpja svara samazināšana sniedz visstiprāko argumentu elektromotora kalpošanas ilguma palielināšanai.
Enerģijas patēriņa samazināšana
Strādājošā motora strāvas samazinājums par 12–20 procentiem 8760 stundu ilgā nepārtrauktā gadā pārvēršas mērāmos ietaupījumos. 3 zirgu spēku motors, kura slodze ir samazināta no 80 līdz 65 procentiem, katru gadu ietaupa aptuveni 290. Desmit gadu laikā enerģijas ietaupījumi tuvojas 2900 — nelieli salīdzinājumā ar sistēmas izmaksām, tačā patiesi iegūti, ja ņem vērā pagarināto bultu dzīvesilgumu.
Praktisks piemērs: Komunālās notekūdeņu tīrītavas skrāpja nomaiņa
Lielbritānijas komunālā notekūdeņu tīrītava ekspluatēja četrus 30 metrus garus nogulsnēšanas baseinus ar nerūsējošā tērauda ķēdes tipa skrāpju sistēmām. Vadības motori — 3 zirgu spēku vienības — 15 gadu laikā bija nomainīti divas reizes, vidējais to kalpošanas laiks bija 7,5 gadi pret paredzamo 12–15 gadu ilgumu.
Rūpnīca divus no četriem sistēmām aizvietoja ar plastmasas skrāpju komplektiem no Huake Rubber & Plastic, samazinot montāžas svaru par 52 procentiem. Motoru strāvas mērījumi rādīja 16 procentu samazinājumu pārveidotajos tvertnēs. Pēc piecu gadu darbības motori uz plastmasas skrāpju tvertnēm nedarbojās bez kļūmēm. Motori uz atlikušajām metāla tvertnēm trešajā gadā piedzīvoja vienu gultņu atteici. Rūpnīca plāno pārveidot atlikušās tvertnes.
Novērtējot svara samazināšanas apgalvojumus
Kad piegādātājs apgalvo, ka plastmasas skrāpis pagarinās motora kalpošanas laiku, jāpieprasa konkrēts aprēķins, kas saista svara samazināšanu ar kopējo motora slodzi un gultņu kalpošanas laiku. Par 40 procentiem vieglāka komponenta, kas samazina kopējo slodzi par 12 procentiem, gultņu kalpošanas laiks palielinās aptuveni par 47 procentiem — tas ir vērtīgi, taču ne proporcionāli. Vērtības piedāvājums jāaprēķina, pamatojoties uz kopējās slodzes samazināšanu, nevis tikai uz montāžas svara samazināšanu.
Bieži uzdotie jautājumi
Cik daudz plastmasas skrāpis faktiski samazina kopējo motora slodzi?
40 līdz 60 procentu samazinājums montāžas svarā parasti samazina kopējo motora slodzi par 12 līdz 20 procentiem, jo hidrodinamiskais pretestības spēks un dubļu slodze paliek nemainīgi neatkarīgi no materiāla.
Vai samazinātā motora slodze garantē ilgāku motora kalpošanas laiku?
Tīkla apvijuma kalpošanas laiks divkāršojas katru 10 °C temperatūras pazemināšanu. Gultņu kalpošanas laiks palielinās ar samazinātās slodzes kubu. Abi uzlabojumi prasa, lai motors iepriekš būtu darbojies tuvu savām termiskajām robežām.
Kādi ir enerģijas taupījumi, mainot metāla skrāpjiem uz plastmasas skrāpjiem?
Pastāvīgi darbojošs 3 ZS jaudas motors ar 16 procentu slodzes samazinājumu ik gadu ietaupa aptuveni 290 ASV dolārus. Desmit gadu laikā kopējie enerģijas un gultņu kalpošanas laika taupījumi būtiski ietekmē kopējās īpašumtiesību izmaksas.
Vai plastmasas skrāpis var izturēt tādas pašas dubļu slodzes kā metāla skrāpis?
Plastmasas skrāpju sistēmas apstrādā līdzvērtīgu izgulšanas masu salīdzinājumā ar metāla sistēmām komunālo notekūdeņu apstrādē. Materiālu nodiluma ātrumi atšķiras ievērojami — plastmasa nodilst prognozējamā, pakāpeniskā tempā, kamēr metāls var sabrukt pēkšņi, izraisot korozijas plaisas bez redzamiem brīdinājumiem. Uzņēmums Huake Rubber & Plastic ražo plastmasas skrāpju sistēmas, kuras ir sertificētas līdzvērtīgai caurplūdībai primārajā un sekundārajā sedimentācijā.
Kāda ir svara starpība starp plastmasas un metāla skrāpjiem?
Plastmasas skrāpju komplekti parasti sver 40–60 procentus mazāk nekā līdzvērtīgi nerūsējošā tērauda komplekti. 30 metrus garas sedimentācijas tvertnes sistēma sver aptuveni 1200 kilogramus, ja izgatavota no plastmasas, un aptuveni 3500 kilogramus, ja izgatavota no nerūsējošā tērauda. Svara samazinājums tieši samazina strukturālo slodzi uz tvertnes sienām un balststieņiem.
Vai plastmasas skrāpju svara samazināšana ietekmē tvertnes strukturālo slodzi?
Zemāka svars samazina projektētās slodzes uz tvertnes sienām un balststabiem, vienkāršojot pārbūvi esošās konstrukcijās. Šis strukturālais priekšrocības bieži ir nozīmīgākas nekā dzinēja kalpošanas laika pagarināšana vecākos notekūdeņu apstrādes objektos, kur metāla skrāpējuma sistēmas svars prasītu dārgu strukturālu pastiprināšanu pirms uzstādīšanas.