Tehnologije nove generacije za uštedu energije u mobilnim postrojenjima za drobljenje i prosejavanje

Na mobilnom postrojenju za drobljenje i prosejavanje račun za struju ili potrošnja goriva agregata ne pada zato što je jedna mašina „štedljiva”. Potrošnju određuje ceo lanac: koliko generator odgovara opterećenju postrojenja, koliko snage motora je ugrađeno na drobilicu u odnosu na njen kapacitet, koliki deo materijala koji ulazi u drobilicu uopšte nije trebalo drobiti, koliko je veliko povratno opterećenje sa sita i koliko dugo linija radi u prazno. Ovaj tekst ne obećava procente uštede. Na osnovu kataloških podataka kompanije General Makina prolazimo kroz mehanizme koji stvarno utiču na potrošnju energije i za svaki pokazujemo koji izbor ima smisla i pod kojim uslovima.

Dimenzionisanje generatora prema stvarnom opterećenju postrojenja

U kamenolomu daleko od mreže svi motori postrojenja napajaju se iz jedne energetske jedinice, pa se prva energetska odluka donosi pre drobilice: veličina generatora. Premali agregat izaziva pad napona i isključenje zaštite pri polasku najvećeg motora; preveliki celu smenu radi sa malim delom svoje snage. Dizel motor pri malom opterećenju troši više goriva po svakoj proizvedenoj jedinici struje. Pravi cilj je snaga koja sa rezervom pokriva trajno radno opterećenje, dok se polazni vrh rešava redoslednim uključivanjem.

Kataloške vrednosti pokazuju da snaga generatora ne raste samo sa kapacitetom. U tabeli postrojenja istog opsega kapaciteta dobijaju različite agregate; razliku pravi kombinacija drobilica i finoća faze drobljenja.

Dva reda su posebno poučna. General 944 i General 950 rade u istom opsegu od 120-180 t/h; 944 sa konusnom sekundarnom drobilicom dobija 550 kVA, a 950 sa udarnom sekundarnom 600 kVA. GNR-MVSI 900 sa 90-180 t/h ima jedan od najnižih kapaciteta u tabeli, ali nosi najjači agregat u grupi, 850 kVA, jer je to tercijarna faza koja ulaz od 50 mm pretvara u pesak 0-20 mm. Potrebu za snagom, dakle, određuje pitanje „koliko sitno drobim” isto koliko i pitanje „koliko tona”. Mobilna čeljusna drobilica GNR-MC110 na dve šasije ovde nudi posebnu fleksibilnost: primarna i sekundarna grupa mogu da rade nezavisno, pa sekundarna šasija može ostati isključena u periodima kada je potrebno samo primarno drobljenje. Ako je lokacija blizu mreže, treba imati u vidu da su postrojenja za prosejavanje poput GNR ME2060 u katalogu navedena sa napajanjem „generator ili mreža”.

Snaga motora drobilice naspram kapaciteta: koliko kW po toni?

Deljenje ugrađene snage drobilice sa časovnim kapacitetom najjednostavniji je način da se modeli stave na istu vagu. Ovaj odnos nije potrošnja; on pokazuje koliko snage motora drobilica nosi po toni i jasno otkriva da postrojenje na donjem kraju opsega troši isti motor na manje proizvoda. Odnosi u nastavku izračunati su iz kataloških podataka (kW podeljeni donjom i gornjom granicom opsega kapaciteta, zaokruženo na dve decimale).

Pravilo odlučivanja iz tabele je jasno: isti motor na donjem kraju opsega gotovo udvostručuje ugrađenu snagu po toni. Gusenična udarna drobilica GM 100 pri 100 t/h nosi 1,60 kW po t/h, a pri 180 t/h taj odnos pada na 0,89. Izbor postrojenja mnogo većeg od posla „za svaki slučaj” znači da će motor i generator dugo raditi sa malim opterećenjem. Obrnuto, mali model teran do granice stalno radi preopterećen i stvara zastoje i habanje. Prava tačka je tamo gde stvarni dnevni cilj pada u srednji do gornji deo opsega izabranog modela.

Dodavač i rešetka: ne puštati u drobilicu ono što ne treba drobiti

Rovni materijal iz kamenoloma sadrži sitnež veličine gotovog proizvoda, kao i zemlju i glinu. Ako taj deo uđe u komoru za drobljenje, motor troši snagu na pomeranje i sabijanje već gotovog materijala, a obloge se habaju uzalud. Vibraciona grizli hranilica propušta tu sitnež kroz rešetku da zaobiđe drobilicu; tekst kataloga ovu funkciju izričito opisuje kao presecanje nepotrebne energije drobljenja. Ista hranilica ravnomerno dovodi krupan kamen do usta drobilice i održava punu komoru (choke-feed).

Sopstvena snaga hranilice je mala: 2x3 kW kod hranilice GNR 60 i 2x9,2 kW kod GNR 140. U poređenju sa opterećenjem na strani drobilice, to objašnjava zašto je predseparacija prvo mesto koje treba pogledati. Kod guseničnih modela ista logika je serijska oprema: GM 100 ima dodavač 900×2400 mm (2×2,6 kW) sa rešetkom 1000×1500 mm, a GM 125 dodavač 1100×2600 mm (2×3,2 kW) sa rešetkom 1360×2160 mm. Ako je materijal glinovit i lepljiv, rešetka se zapuši i gubi funkciju predprosejavanja; za takve lokacije katalog upućuje na vobler hranilicu GWB1136 (18,5 kW) sa pogonom motor-reduktor-lanac. U sekundarnoj fazi tip DMK sa prednjim sitom primenjuje isti princip stepen niže, odvajajući gotovu sitnež pre komore za drobljenje.

Usklađivanje drobilice sa stenom i povratno opterećenje zatvorenog kruga

Pogrešan tip drobilice tiho troši energiju. Na krečnjaku i slabo abrazivnoj steni udarna drobilica u jednoj fazi daje visok stepen usitnjavanja i kubičan proizvod; na tvrdoj, abrazivnoj steni kao što su bazalt i granit čeljusna primarna i konusna sekundarna drobilica rade sa dužim vekom habajućih delova. Udarna drobilica na tvrdoj steni znači čestu zamenu delova i pad kapaciteta; teška kombinacija čeljust-konus na mekoj steni znači više ugrađene snage nego što je potrebno. Detalji ovog izbora su u našem tekstu udarna ili čeljusna: kriterijumi za izbor drobilice.

U zatvorenom krugu nadrešetni materijal sa sita vraća se na rotor i ponovo drobi dok ne dostigne ciljnu krupnoću. Krug garantuje kvalitet proizvoda, ali svaka vraćena tona je opterećenje koje drobilica i trake nose drugi put. Tri uzroka povećavaju povratno opterećenje: preširoko podešen izlaz drobilice za ciljni proizvod, zapušeni otvori sita i premala površina sita za kapacitet. Na lokacijama sa problemom zapušavanja dobar primer je sito GNRTK sa podesivim hodom: troosovinski pogon stvara podesiv ovalni hod, a katalog navodi da smanjuje zapušavanje i drži povratno opterećenje niskim. GNRTK-1550 radi sa površinom 1500×5000 mm i motorom od 22 kW, GNRTK-2060 sa 2000×6000 mm i 30 kW.

Automatizacija: redosledno pokretanje i praćenje opterećenja motora preko PLC/SCADA

U ovom tekstu naziv tehnologija „nove generacije” zaslužuju samo upravljačka rešenja jasno opisana u katalogu. Sistem automatizacije i upravljanja u PLC-u definiše redosled pokretanja, blokade i scenarije zaustavljanja; na SCADA ekranu u kabini uživo se prikazuju radno stanje, struja i alarmi svake mašine. U motornom kontrolnom centru pokretači, frekventni regulatori (VFD) i zaštitni releji automatski usklađuju brzinu hranilice i opterećenje drobilice.

Zašto je redosledno pokretanje važno za energiju?

Oprema se uključuje suprotno toku materijala, od deponijske trake ka hranilici. Tako svi motori ne povlače polaznu struju istovremeno i generator ne mora da se predimenzioniše zbog kratkog vrha. Kada jedna mašina stane, sve faze iznad nje automatski staju; sprečava se polazak pod opterećenom trakom i zagušenje transportera. Ekran osetljiv na dodir, meki pokretač, frekventna regulacija i daljinski nadzor koji se kod General 01 nude opciono predstavljaju verziju istog pristupa na jednoj mašini.

Kako praćenje opterećenja motora upravlja hranilicom?

Kada se struja drobilice približi pragu, brzina hranilice se automatski smanjuje, a kada se struja vrati u normalu, doziranje se ponovo povećava. To sprečava da drobilica stane od preopterećenja i ciklus pražnjenja i ponovnog pokretanja koji sledi. Isti podaci rade i obrnuto: ako struja dugo ostaje niska, drobilica je gladna i snaga motora se vrti uzalud. Automatizacija se može ugraditi i na postojeća postrojenja.

Smanjenje rada u prazno; održavanje traka i sita

Deo energije koji ne postaje proizvod uglavnom je oprema koja se vrti u prazno: drobilica koja čeka kamione, trake bez materijala, sito koje radi dok je deponija već puna. Najpraktičniji način da se to izmeri je dnevnik struja u SCADA sistemu. Što se održavanja tiče, kapacitet transportne trake određuju širina, nagib i brzina; pogrešan nagib ili širina vode prosipanju, proklizavanju, habanju i zastojima. Zaglavljeni valjci, traka koja beži i prljavi strugači teraju motor da radi protiv nepotrebnog otpora.

Primenite ovu kontrolnu listu na početku smene i pri nedeljnom održavanju:

• U istoriji struje u SCADA sistemu označite periode kada je drobilica radila sa niskom strujom; to su prekidi doziranja ili problemi u rasporedu kamiona.
• Proverite rešetku hranilice na zapušavanje i nakupljanje gline; zapušena rešetka šalje sitnež u drobilicu.
• Proverite otvore sita na zapušavanje i pocepanu žicu; zapušavanje povećava povratno opterećenje.
• Uporedite podešenost izlaza drobilice sa ciljnim proizvodom; habanjem otvoren izlaz vraća više nadrešetnog materijala.
• Uverite se da noseći i povratni valjci slobodno rotiraju i da strugači čiste traku.
• Testirajte prekidače za skretanje i brzinu trake; bezbedno redosledno zaustavljanje zavisi od njih.
• Beležite trajno opterećenje generatora tokom smene; ako je malo opterećenje stalno, ponovo procenite veličinu agregata.

Često postavljana pitanja

Koja mašina na mobilnom postrojenju troši najviše energije?

Po ugrađenoj snazi motor drobilice je ubedljivo najveća stavka, na primer 200 kW kod GM 125 i 315 kW kod M-PDK01. Zato svaka mera koja smanjuje opterećenje koje stiže do drobilice, odnosno predseparacija kroz rešetku, pravilna podešenost izlaza i malo povratno opterećenje, najdirektnije utiče na ukupnu potrošnju.

Zar veliki generator nije siguran izbor?

Daje rezervu pri pokretanju, ali dizel agregat koji tokom cele proizvodnje radi sa malim opterećenjem troši više goriva po jedinici struje. Pravilan pristup je krenuti od vrednosti kVA navedene za svaki model u katalogu i polaznu struju kontrolisati redoslednim pokretanjem.

Može li se moje postojeće postrojenje automatizovati?

Da. Sistem automatizacije i upravljanja može se naknadno ugraditi na postojeće linije za drobljenje i prosejavanje. Za ponudu su dovoljni tip postrojenja, spisak opreme i kapacitet.

Koliko ulaganja zahteva ušteda energije?

To zavisi od postojeće opreme, onoga što se dodaje i obima automatizacije, pa se ne može odgovoriti jednim brojem. Na osnovu vaše tehnološke šeme i proizvodnog cilja obim i cena se pripremaju za vaš projekat.

Zaključak i zahtev za ponudu

Na mobilnom postrojenju energija se drži pod kontrolom pravilno dimenzionisanim generatorom, drobilicom koja radi u pravom delu svog opsega, sitnežom koja uopšte ne ulazi u drobilicu, malim povratnim opterećenjem i linijom kojom se redosledno upravlja preko PLC/SCADA. General Makina proizvodi postrojenja za drobljenje i prosejavanje od 1976. godine i isporučuje ih sa garancijom od 1 godine. Pošaljite nam vrstu materijala, ciljne frakcije i dnevni kapacitet preko naše stranice za kontakt, a mi ćemo pripremiti ponudu prilagođenu modelu i agregatu.