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

01/04/2008 Meeting 2

Dati macchina: applicazione RaMCompressori : n° 2 NP 2HD/2 in parallelo (ng=490g/min)

Potenza ciclo indicato: 760 kW

Pressione aspirazione: 4.5 bara

Pressione di mandata: 36 bara

01/04/2008 Meeting 3

Dati macchina: applicazione RaMCarico : 100% non possibile (limite motore)

50% non possibile (limite t°C)

Regolazione richiesta: dal 40% al 60% su ciascun compressore

Set dei compressori: marcia in parallelo al 75% (SN) + by-pass

01/04/2008 Meeting 4

Tipologie di regolazione: confronti

HydroCOM:HydroCOM:

M

StepStep controlcontrol

FrequencyFrequency controlcontrol

ClearanceClearance pocketspockets

SpillSpill--back back controlcontrol

Ampio range di regolazioneNon ottimizzabile con spazio nocivo addizionale einverter

Controllo dinamico del caricoNon possibile con spazio nocivo addizionale,Inverter e valvola di by-pass

Stabilità del processoNon possibile con by-pass e regolazione a step

Precisione della regolazioneNon possibile con by-pass e regolazione a step

Veloce rientro di investimento

Semplice implementazione monitoraggio on-line

01/04/2008 Meeting 5

Solo il gas richiesto viene compressoConsumo di energia al 50% di portata con controllo mediantevalvola di riciclo

Consumo di energia al 50% di portata con HydroCOM

L‘area racchiusa dal diagramma pV è equivalenteall‘energia consumata

01/04/2008 Meeting 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 CO2

01/04/2008 Meeting 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 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) 30..100%

Flessibilità di processo

Facile partenza e fermata con un solo bypass disponibile per diversi

compressori

01/04/2008 Meeting 9

Logiche di controllo

01/04/2008 Meeting 10

HydroCOM istallazione componenti

Attuatore HydroCOM

Compressor Interface Unit (CIU)

Unità Idraulica (HU)

01/04/2008 Meeting 11

AttuatoreAttuatore

ForcellaForcella

Valvola diaspirazioneValvola diaspirazione

HydroCOM istallazione componenti

01/04/2008 Meeting 12

Interfaccia tra PLC/DCS e attuatoriTrasferisce il segnale di carica dal loop di controllo aicomandi di apertura/chiusuradegli attuatori.Hardwired I/Os and Interfaccia Modbus per lo scambio di dati a PLC/DCSVisualizzatore di dati, servizioe configurazione con HydroCOM Service Software (HSS)

HydroCOM istallazione componenti

01/04/2008 Meeting 13

Serbatoio63/120l

Trasmettitoredi temperatura

Interruttore di livello (forktype)

Ex-proof motor

Raffreddatoreolio/aria

Filtro doppio

Trasmettitoredi pressione

Fig: Unità idraulica con un serbatoio 120l

HydroCOM istallazione componenti

01/04/2008 Meeting 14

Layout del sistema HydroCOM

01/04/2008 Meeting 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 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 17

Logiche di controllo: applicazione RaM

01/04/2008 Meeting 18

Logiche di controllo: marcia in parallelo

01/04/2008 Meeting 19

Risparmio energetico con regolazione HydroCOM

01/04/2008 Meeting 20

Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM

Staffa del sensoreSensore Rod-Drop

Pacco principale

01/04/2008 Meeting 21

Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM

Consumo del pattino:

L‘RPA è la “migliore misura on-line” per determinare il gioco tra ilpistone e la camicia durante l’operatività del pistone (stand-out).

Considerando l’andamento a DCS può essere individuato ilrimanente ciclo di vita dei pattini e quindi si può pianificare la fermata.

01/04/2008 Meeting 22

Monitoraggio RPA Rod Position Analizer con HydroCOM

1.5001.4001.3001.200

1.1001.000

900800700600500400

0 to 360°CA

Segnale di posizionedell‘asta

Run-Out:

L’RPA misura l’abbassamento dell’asta ad ogni angolo di manovella. Sipuò così calcolare, mediante queste misure, il run-out verticale. Una variazione del run-out indica:

Allentamenti tra pistone e testa a croceEccessivo gioco sul testa a croceProblemi di allineamento

01/04/2008 Meeting 23

Successo dell‘istallazione RaM

1) Istallazione effettuata nei tempi prestabiliti

2) Start-up di macchina effettuato nei tempiprestabiliti

3) Rientro dell‘investimento in 9 mesi grazieal risparmio energetico

4) Possibilità di monitorare il funzionamento deicompressori, e definirne i tempi di manutenzione

5) Diminuzione degli interventi di pulizia filtri

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