Analisi delle applicazioni dei convertitori di frequenza nell’industria petrolifera

L’industria petrolchimica è l’industria di base per lo sviluppo dell’economia nazionale e un grande consumatore di energia. I principali processi di produzione sono tutti completati da varie pompe e compressori d’aria. Attualmente, la maggior parte di queste pompe per olio, pompe per acqua e compressori d’aria funzionano a velocità costante con motori elettrici. Se possiamo cambiare la maggior parte dei motori che non regolano la velocità in modo che i loro consumi di energia cambino con i carichi, si può risparmiare molta energia, con conseguenti significativi effetti di risparmio energetico. Secondo statistiche incomplete, nelle imprese petrolchimiche di grandi e medie dimensioni le capacità dei motori asincroni ad accensione comandata rappresentano l’80% della capacità totale, il che offre un ampio spazio per l’applicazione del sistema di regolazione della velocità di conversione a ca nell’industria petrolchimica.

Nell’industria petrolchimica, il consumo di elettricità dei ventilatori, delle pompe e dei compressori utilizzati nella produzione della raffinazione del petrolio rappresenta il 90% del suo consumo totale di elettricità, i 2/3 dei quali sono gestiti In condizioni di carico variabile, e il tasso medio di risparmio energetico è del 52% per la regolazione della velocità di conversione In frequenza. Secondo l’indagine, il costo dell’elettricità dei ventilatori e delle pompe nelle raffinerie ha rappresentato il 10% del costo di raffinazione. Inoltre, nell’industria petrolchimica nazionale sono utilizzati più di 10.000 ventilatori, pompe e compressori HV e HP per la logistica e il trasporto di polietilene ad alta pressione, gase liquidi vari. La tensione è soprattutto di 6KV e la capacità unitaria è di 200-5,900 kW. Il periodo di ritorno al risparmio energetico del motore a tensione normale con regolazione della velocità di conversione della frequenza è in media di 1,8-2,2 anni. Se il motore HV è opportunamente convertito in motore a basso voltaggio e motore a medio voltaggio con tensioni diverse a seconda della sua capacità, è conveniente diffondere la tecnologia di conversione delle frequenze e il potenziale di risparmio energetico è di circa 3 miliardi di kWh.

Le applicazioni della regolazione della velocità di conversione della frequenza nell’industria petrolifera si applicano principalmente alla pompa principale delle condotte, alla macchina per il pompaggio dell’olio, alla pompa a setaccio molecolare, alla pompa media, all’estrusore, alla pompa di circolazione, alla pompa di iniezione, alla pompa fango, alla pompa di alimentazione della caldaia, alla pompa sommergibile elettrica, alla pompa per l’acqua salata, alla ventola, alla pompa per la discagliatura su misura, ecc.

Il processo di produzione petrolchimico è un processo tipico con ovvia continuità e il suo mezzo di produzione è principalmente fluido (gas e liquido). Questi fluidi di produzione devono essere pressurizzati, depressurizzati, riscaldati e raffreddati per le reazioni chimiche, per il trasferimento di calore edi massa e per altri processi da un dispositivo all’altro, da un insieme di dispositivi all’altro. Il trasporto e i processi di massa fluidi costituiscono l’unità di base del processo. Il ventilatore, la pompa per acqua e il compressore che effettuano il trasporto fluido sono configurati in base alle esigenze tecnologiche. I ventilatori e le pompe sono quindi utilizzati in grandi quantità e a grande diffusione nelle industrie chimiche.

Le piattaforme di perforazione del petrolio sono importanti per l’estrazione del petrolio. Gli impianti di perforazione erano dotati di generatori diesel, di una rete elettrica a corrente alternata e di impianti di perforazione a corrente continua. Attualmente, le piattaforme di perforazione dei convertitori a corrente alternata sono diventate il nuovo tipo di piattaforme elettriche di trasmissione, che presentano molti vantaggi che le piattaforme a corrente continua non sono in grado di confrontare e rappresentano la tendenza allo sviluppo futuro delle piattaforme di perforazione del petrolio.

Il compito della produzione di petrolio è estrarre il petrolio greggio dal serbatoio al suolo nella massima misura possibile, e il pozzo di petrolio è il canale che collega il serbatoio al suolo. In generale, esistono due metodi per il recupero del petrolio: il recupero del petrolio mediante autoiniezione (utilizzando l’energia interna del giacimento) e il recupero artificiale del petrolio per ascensori (utilizzando l’energia esterna) oil recupero meccanico del petrolio. Data la mancanza di energia naturale nella maggior parte dei nostri giacimenti petroliferi, il recupero del petrolio per autoiniezione è raro. Pertanto, sono utilizzati due tipi di macchine di pompaggio: le macchine di pompaggio alternativo con pompe per barre (note anche come macchine di pompaggio per "kowtow") ele macchine di pompaggio centrifugo ad immersione sotterranea.

Macchina di pompaggio per la conversione della frequenza, il motore di azionamento è azionato da un convertitore di frequenza e non è necessario un processo meccanico di cambio marcia e di regolazione. Se la macchina di pompaggio con regolazione della velocità di conversione della frequenza è adottata, il volume di pompaggio della pompa per pozzi profondi può essere regolato regolando la velocità del motore in modo continuo e senza intoppi. Non è necessario arrestare e sostituire la puleggia della cintura, né modificare la corsa del pistone della pompa dei pozzi profondi, ed è anche possibile ottenere l’avviamento morbido del motore. Grazie all’uso del sistema di regolazione della velocità di conversione della frequenza, la macchina di pompaggio può adattarsi dinamicamente al cambiamento del carico del pozzo dell’olio e i parametri possono essere opportunamente regolati per ottenere il controllo più economico. Allo stesso tempo, le sue prestazioni di avviamento morbido sono buone, il che può prolungare la vita della macchina di pompaggio e ridurre i costi di manutenzione.

Durante la regolazione della pompa sommergibile elettrica del convertitore di frequenza, perché il pozzo petrolifero è profondo diversi chilometri e anche la distanza tra il convertitore di frequenza e il motore è di diversi chilometri, quindi l’onda di uscita del convertitore di frequenza deve essere sinusoidale, e più piccola è l’armonica, meglio è. In caso contrario, la caduta di tensione della linea è molto elevata e il motore non ha coppia d’uscita e non può trascinare il carico. In generale, è opportuno utilizzare il perfetto convertitore privo di armonica e multistrato con unità di potenza collegata in serie. 

Quando si regola la velocità della pompa di iniezione dell’acqua nei campi petroliferi mediante conversione della frequenza, la pressione di uscita e la portata della pompa di iniezione dell’acqua possono essere regolate senza intoppi né interruzioni. Il sistema di controllo può fornire acqua a "pressione costante" O "flusso costante". In questo modo si può risparmiare energia eliminando il sistema di adozione della valvola di regolazione precedentemente utilizzato.

Inoltre, il convertitore di frequenza può essere applicato anche nelle stazioni di raccolta e trasporto di petrolio e gas nei giacimenti petroliferi. Il petrolio greggio oil gas naturale raccolti in ciascun pozzo del giacimento saranno inviati alla stazione di raccolta e di trasporto del giacimento per il trattamento. Il petrolio greggio (o gas naturale) e i suoi organismi associati provenienti da ciascun pozzo sono raccolti, separati, misurati e quindi raccolti e trasportati al centro di trattamento. Il petrolio, il gas e l’acqua sono separati e purificati, dosati, disidratati, scaricati, nonché riscaldati a vapore delle caldaie, acqua calda per uso domestico e altri processi, e il petrolio greggio e il gas naturale che soddisfano gli standard qualitativi specificati sono quindi concentrati e spediti.