Analiza performansi i energije električnih i dizel-hibridnih mobilnih drobilica

Kada se za mobilnu drobilicu kaže da je „električna", to ne govori ništa o tome odakle dolazi energija; znači samo da drobilicu, sito i trake pokreću elektromotori. Isti motori mogu jedne nedelje da se napajaju iz mrežnog transformatora, a sledeće iz dizel-generatora na šasiji, i trošak energije po toni u ta dva slučaja biće potpuno različit. Ni izraz „dizel-hibrid" nema jedno značenje, svaki proizvođač ga koristi na svoj način. Ovaj tekst razdvaja arhitekture pogona, pokazuje šta podaci o snazi na stranicama proizvoda General Makina govore, a šta ne, i objašnjava kako da mrežu i generator uporedite istom formulom. Ne navodimo potrošnju goriva ni procente uštede: te vrednosti se mere na terenu, ne čitaju se iz kataloga.

Pravilno imenovati pogon: četiri različite arhitekture

Kod mobilne opreme za drobljenje i prosejavanje energija od goriva ili mreže do komore za drobljenje stiže na četiri osnovna načina. Pre poređenja ponuda utvrdite kojoj grupi mašina pripada, jer iz toga proizlaze njeno radno ponašanje i održavanje.

• Direktni mehanički dizel: dizel-motor pokreće drobilicu preko spojnice i kaiševa; pomoćni potrošači rade na hidraulici ili preko malog alternatora. Broj obrtaja drobilice vezan je za obrtaje motora.
• Dizel-hidraulika: motor pokreće hidraulične pumpe; drobilica, trake i hod rade preko hidromotora. Fleksibilno, ali svaka konverzija energije gubi deo snage u toplotu.
• Dizel-električni (sa generatorom): dizel pokreće samo generator; svi potrošači na postrojenju su elektromotori. Motori su električni, izvor energije je i dalje gorivo.
• Električni na mreži: isti elektromotori napajaju se direktno iz mreže preko trafoa i razvodnog ormana na lokaciji; na terenu nema rezervoara goriva.

U industriji se pod „hibridom" najčešće podrazumeva kombinacija treće i četvrte arhitekture: mašina može da radi na sopstvenom generatoru, a na lokaciji sa mrežom prelazi na spoljni priključak napajanja i gasi generator. Neki proizvođači tako nazivaju i mašine sa električnim pogonom drobilice i hidrauličnim hodom. Ovo je opis principa; nijedan model na stranicama proizvoda General Makina nije označen kao hibridni. Ako u ponudi piše „hibrid", tražite pismeno koji potrošač se napaja iz kog izvora.

Šta kažu kataloški podaci: izvor energije po modelu

U porodici mobilnih drobiličnih postrojenja na točkovima i mobilnih drobilica sa gusenicama General Makina snaga je data kao snaga generatora ili pogonske jedinice u kVA. Kod postrojenja za prosejavanje u redu za energiju jednostavno piše „generator ili mreža". Tabela ispod sadrži samo vrednosti iz tabela proizvoda; crtica znači da stranica proizvoda ne navodi podatak.

Iz tabele slede tri konkretna zaključka. Prvo, snaga postrojenja data je u kVA, a snaga motora drobilice u kW; ne mogu se direktno staviti u odnos. Stvarna aktivna snaga generatora jednaka je vrednosti u kVA pomnoženoj faktorom snage opterećenja (P = S × cos φ), i ona se deli na sve potrošače: dodavač, trake i sito, a ne samo drobilicu. Drugo, kod mobilnog postrojenja za drobljenje i prosejavanje General 640 generator je opcion, pa se konfiguracija bez generatora za lokaciju sa mrežom može razmotriti u fazi ponude; kod ostalih modela na točkovima generator je u tabeli proizvoda naveden kao deo opreme. Treće, postrojenja za prosejavanje GNR ME predviđena su za oba izvora, pa je na istoj lokaciji moguća mešovita šema: drobilica na generatoru, linija prosejavanja na mreži.

Razlike u radu: stabilnost obrtaja, pokretanje i kvalitet proizvoda

Elektromotor se okreće brzinom koju određuje frekvencija napajanja. Frekvencija mreže pod velikim opterećenjem ostaje praktično konstantna; kod generatora nagli porast opterećenja izaziva kratak pad frekvencije i napona dok regulator dizela ne vrati obrtaje. Kod udarne drobilice obimna brzina rotora jedan je od glavnih činilaca granulometrijske krive. Udarna drobilica GNR-01 na GM 100, na primer, navedena je sa 1500 o/min; koliko se ta brzina održava pod opterećenjem utiče na udeo kubičnog agregata i na količinu materijala koja se vraća sa sita. Kod čeljusne drobilice kolebanje obrtaja manje utiče na proizvod, ali pokretanje i ponovno ubrzavanje sa punom komorom i dalje su najteži trenuci za generator.

Pokretanjem se upravlja na tri načina: soft-starterom, frekventnom regulacijom i sekvencijalnim uključivanjem. Na stranici mobilnog postrojenja General 01 pominju se ekran osetljiv na dodir sa soft-starterom, frekventnom kontrolom i daljinskim nadzorom; obim ove opreme za vaš model potvrdite u ponudi. Kod sekvencijalnog uključivanja trake i sito pokreću se suprotno toku materijala, od trake za deponiju unazad; drobilica se ubrzava prazna, a dodavač se uključuje poslednji. Tako generator nikada ne mora istovremeno da podnese polazne struje više velikih motora, a na mreži se olakšava izbor osigurača i trafoa.

Ovde se vidi korist hibridnog principa na strani performansi: kod dizel-električne mašine motor nije direktno izložen trenutnom opterećenju drobilice; on okreće generator konstantnim obrtajima, a električna strana prima kolebanja obrtaja drobilice. Sa mrežnim priključkom ta kolebanja gotovo nestaju. Kod direktnog mehaničkog dizela svako opterećenje na drobilici prenosi se na obrtaje motora, a time i na brzinu rotora.

Trošak energije: mreža i generator u jednoj formuli

Jedini pošten način poređenja je da se oba izvora svedu na trošak po toni. Satnu potrošnju i cene unosite vi; formula se ne menja.

• Mreža: trošak energije po toni = (prosečna povučena snaga, kW × jedinična cena struje) ÷ neto satni učinak (t/h) + (ulaganje u priključak ÷ ukupne tone koje će se proizvesti na toj lokaciji).
• Generator: trošak energije po toni = [(potrošnja goriva, l/h × jedinična cena goriva) + satni udeo održavanja generatora i ulja] ÷ neto satni učinak (t/h).

Drugi član mrežne formule u većini proračuna se zaboravlja. Trafo, kablovska trasa i razvodni orman postavljaju se jednom; njihova težina po toni zavisi od dužine boravka na lokaciji i ukupne proizvodnje. Na kamenolomu dugog veka taj član postaje mali; na putnom gradilištu od nekoliko meseci upravo odatle obično dolazi prednost generatora. U formuli generatora krije se rad u praznom hodu: dok postrojenje čeka materijal, generator i dalje troši gorivo, a ne dodaje tone u imenilac. Svoje brojke možete preračunati po toni pomoću kalkulatora troškova energije i habanja.

Da biste formulu popunili stvarnim podacima, u probnom periodu beležite:

1. Dnevno točenje goriva i stanje brojača radnih sati (rad na generatoru).
2. Stanje električnog brojila na početku i kraju smene (rad na mreži).
3. Prodajne tone po smeni preko kolske ili trakaste vage.
4. Vreme zastoja, odvojeno na čekanje materijala, kvarove i premeštanje.
5. Vrstu stene i vlažnost: isto postrojenje na različitom kamenu povlači različitu snagu.

Koji izvor za koju lokaciju: kriterijumi odluke

Izbor izvora energije je odluka o lokaciji, a ne o mašini. Matrica pokazuje koja pitanja presuđuju.

Jedan od razloga zbog kojih se za poslove sa čestim premeštanjem u kamenolomu biraju mašine na gusenicama jeste to što svoju energiju nose sa sobom. Na stranici GM 90JP jasno piše da je napajanje iz generatora dovoljno u kamenolomima i na gradilištima bez priključka na mrežu. Linija prosejavanja koja dugo stoji na istom mestu, nasuprot tome, karika je najpogodnija za priključenje na mrežu; modeli GNR ME i YM iz grupe mobilnih postrojenja za pranje i prosejavanje navedeni su za rad na mreži ili generatoru.

Kontrolna lista pre traženja ponude

• Ima li mreže na lokaciji, i ako ima, kolika je raspoloživa snaga trafoa i na kojoj udaljenosti?
• Koliko traje posao: da li se trošak priključka isplati u tom periodu?
• Da li je generator u obimu isporuke ili je opcija? Da li je njegova snaga data u kVA?
• Upravljanje pokretanjem: koji motori imaju soft-starter, frekventnu regulaciju ili sekvencijalno uključivanje?
• Ako u ponudi piše „hibrid", da li je izvor napajanja svakog potrošača naveden pismeno?
• Planirate li da drobilicu i liniju prosejavanja napajate iz odvojenih izvora?
• Ko će i koliko često voditi evidenciju goriva, brojila i tona u probnom periodu?

Mehanizme koji smanjuju potrebu za energijom (predprosejavanje na rešetki, usklađivanje drobilice i stene, povrat u zatvorenom krugu) obrađuje naš tekst o tehnologijama za uštedu energije; ovaj se bavi samim izvorom.

Česta pitanja

Zar električna mobilna drobilica ne troši gorivo?

Motori jesu električni, ali na lokaciji bez mreže energiju proizvodi dizel-generator, pa potrošnja goriva ostaje. Nju ukida priključak na mrežu, a ne elektromotor.

Da li General Makina ima dizel-hibridni model?

Nijedan model na stranicama proizvoda nije označen kao hibridni. Za drobilice na točkovima i gusenicama pogonska jedinica je data u kVA; postrojenja za prosejavanje GNR ME definisana su za rad na generatoru ili mreži. Šemu napajanja za vašu lokaciju razjasnite pismeno u fazi ponude.

Mogu li se kVA generatora porediti sa kW motora drobilice?

Ne direktno. kVA je prividna snaga; korisna snaga zavisi od faktora snage, a generator pored drobilice napaja i motore dodavača, traka i sita. Polaznu struju treba uzeti u obzir posebno.

Kako da znam koji je izvor jeftiniji?

Popunite obe formule svojim cenama struje i goriva, izmerenom potrošnjom i trajanjem posla. Cena i konfiguracija daju se u ponudi pripremljenoj za vašu lokaciju.

Zaključak

Električni pogon u odnosu na mehanički dizel daje predvidljiviji rad u pogledu stabilnosti obrtaja i upravljanja pokretanjem; trošak energije, međutim, određuje izvor koji napaja motor, a ne sam motor. Kada se u formulu unesu i trošak mrežnog priključka i prazan hod generatora, odluka postaje jasna. Pošaljite nam uslove na lokaciji, vrstu stene i ciljni učinak i kontaktirajte nas za ponudu sa odgovarajućim modelom i šemom napajanja.