Компактное решение способствует экономии энергии

Насосы высокого давления и компактные мощные приводы от компании Danfoss лежат в основе модульной установки для опреснения морской воды методом обратного осмоса, используемой на нефтеперерабатывающем заводе компании Sarlux на Сардинии, Италия.

Их установка привела к снижению энергопотребления и существенно упростила проведение технического обслуживания.

Технологии компании Danfoss, используемые на крупнейшей средиземноморской водоопреснительной установке промышленных масштабов.

 

Процесс опреснения морской воды изначально требует большого потребления энергии. Поэтому эксплуатационные расходы, связанные с энергопотреблением, весьма существенны и напрямую влияют на экологическую безопасность и рентабельность водоопреснительной установки.

Однако развитие технологий в области насосов высокого давления, появление изобарных систем для рекуперации энергии, более усовершенствованных по сравнению с традиционными турбинами Пелтона, использование новых низкоэнергетических осмотических мембран и электронные средства управления приводов VLT® позволили изменить правила игры.

 

По сути, эти технические достижения сделали новейшие модульные системы для опреснения морской воды методом обратного осмоса экономически эффективными, что доказало их успешное применение на нефтеперерабатывающем заводе и на электростанции в Сарроке, Сардиния.

 

Инновационное решение

 

Пьетро Тота, менеджер по надзору за проектированием и строительством в компании Acciona Agua, который разработал данное решение, поясняет: "Когда компания Sarlux выразила интерес к модернизации существующего процесса получения воды сверхвысокой степени чистоты для своих промышленных заводов, мы предложили инновационное модульное решение, основанное на опреснении воды методом обратного осмоса. Мы используем технологии нового поколения, которые обеспечивают высокую доступность, гибкость, низкое энергопотребление и экономичность эксплуатации".

 

В среднем, для работы нефтеперерабатывающего завода или электростанции в Сарроке требуется около 1000 м3/ч воды. Ранее компания Sarlux подавала воду из местного акведука и нескольких водоопреснительных установок. В этих установках использовалась традиционная технология многократного испарения, требующая больших затрат энергии (приблизительно 20 кВт-ч/м3 производимой воды).

 

Благодаря богатому опыту в области опреснения морской воды методом обратного осмоса, полученному при строительстве установок различных размеров по всему миру, компания Acciona смогла предложить компании Sarlux решение в виде контракта на поставку всего необходимого обеспечения для получения воды сверхвысокой степени очистки сроком на шесть лет. Расценки были экономически сопоставимы с альтернативным водоснабжением. Господин Тота продолжает: "Мы позаботились обо всем, от составления предложения на проект до его финансирования, от исполнительного проекта до строительства установки, а теперь и об управлении ею, а также плановом и внеплановом техническом обслуживании".

Технология объемных насосов высокого давления от компании Danfoss обеспечивает создание компактных систем с низким энергопотреблением.

 

Гарантированная доступность

 

Установка, спроектированная и разработанная компанией Acciona, включает четыре модульные линии опреснения методом обратного осмоса, рассчитанные на подачу 12000 м3 чистой воды в день с гарантированной эксплуатационной готовностью 97% в течение всего года.

 

Конструкции каждой модульной линии в установке одинаковые, они состоят из четырех основных секций:

  • предварительная обработка с помощью ультрафильтрующих мембран;
  • первая ступень обратного осмоса с рабочим давлением около 60 бар;
  • вторая ступень обратного осмоса для доочистки воды;
  • заключительная ступень очистки с использованием ионообменных мембран

Вся модульная система размещается в 17 контейнерах, один из которых предназначен для электрической подстанции среднего напряжения. Использование контейнеров существенно упростило строительство на объекте, устраняя необходимость в установке специальных конструкций и, что самое главное, значительно сократило сроки строительства.

 

"Мы предложили инновационное решение, успешно воплотить которое нам помогли передовые технологии компании Danfoss".

 

По сути, компания Acciona всего за полгода завершила все работы над установкой в Сарроке, которая после получения всех стандартных сертификатов и разрешений, была полностью функциональна в 2018 году, обеспечивая компанию Sarlux водой сверхвысокой степени очистки, необходимой для производства.

 

В установке для опреснения морской воды методом обратного осмоса наиболее энергоемким процессом является первая ступень осмоса, при которой осмотическое давление, обусловленное солесодержанием воды, преодолевается циркуляцией высокого давления. Аксиально-поршневые насосы высокого давления от компании Danfoss в сочетании с изобарными устройствами рекуперации энергии iSave позволили создать модульную установку в контейнерах, размеры которой соответствовали бы ожиданиям компании Acciona при строительстве в Сарроке.

 

Господин Тота поясняет: "Технология объемных насосов высокого давления от компании Danfoss позволяет нам создавать системы не просто с низким энергопотреблением, но при этом еще и чрезвычайно компактного размера, которые можно размещать в контейнерах. Благодаря небольшому размеру и упрощенной внутренней конструкции их можно устанавливать даже в ограниченных пространствах и, что не менее важно, они почти не требуют периодического технического обслуживания. Устройства iSave, которые рекуперируют гидравлическую энергию нагнетаемого потока в процессе обратного осмоса, существенно снижая потребление энергии, при этом чрезвычайно компактны и могут использоваться совместно с насосами высокого давления от Danfoss".

 

Передовая продукция

 

Приводы переменного тока, используемые для регулировки расхода, - это еще один основополагающий компонент для минимизации энергопотребления. В этом случае также применение технологически передовых продуктов, таких как приводы из семейства VLT® AQUA Drive от компании Danfoss, позволило компании Acciona оптимизировать общую эффективность установки и занимаемое в контейнерах пространство благодаря особой компактности приводов, уникальной для их категории.

 

 

Компания Acciona оптимизировала общую эффективность установки и занимаемое в контейнерах пространство благодаря уникальной компактности приводов VLT AQUA Drive 2.

 

Высокомощный и компактный привод VLT® AQUA Drive был установлен в корпусе размера D (номинальная мощность 200 кВт). На 68% более компактные по сравнению с предыдущими моделями, обладающие мощностью от 90 до 315 кВт приводы включают встроенный фильтр радиопомех и индукторы на промежуточном контуре в стандартном исполнении.

 

Господин Тота добавляет: "Очевидно, что приводы VLT® AQUA Drive были разработаны специально для управления насосами и оснащены соответствующими функциями в стандартном исполнении, что делает их использование простым и интуитивно понятным".

 

Благодаря интегрируемой конструкции систем управления и регулировки расхода, созданной совместно компаниями Acciona и Danfoss, полученная система значительно повышает энергоэффективность в любых условиях эксплуатации, в зависимости от расхода, условий окружающей среды и степени минерализации морской воды.

 

Очевидные преимущества

 

Конструкция водоопреснительной установки в модульном исполнении обладает очевидными преимуществами с точки зрения гибкости и надежности. Фактически, при проведении работ по профилактическому или внеплановому техническому обслуживанию не нужно полностью останавливать подачу воды, что позволяет избежать потенциально неблагоприятных последствий для объектов водоснабжения.

 

Вместо этого можно прервать работу только одного из модулей, оставляя остальные в рабочем состоянии. К тому же, четыре линии, построенные компанией Acciona для Sarlux, представляют собой конструкцию с резервированными элементами, что обеспечивает непрерывную подачу воды с пониженным расходом даже при выполнении технического обслуживания некоторых компонентов.

 

"Насосы высокого давления очень просты в обслуживании, что является одной из самых главных особенностей технологии Danfoss", - заявляет Тота. "В отличие от традиционных центробежных насосов, которые обычно приходится транспортировать в специализированный цех для проведения технического обслуживания, мы можем выполнять обслуживание объемных насосов высокого давления от Danfoss непосредственно на месте, в Сарроке, в течение пары часов, что, очевидно, повышает эксплуатационную готовность установки".

 

Доказанная эффективность

 

В первые месяцы эксплуатации система доказала эффективность технологий, снижающих потребление энергии. В то время как основная ступень стандартной установки для опреснения морской воды методом обратного осмоса, в основе которой лежат центробежные насосы высокого давления и устройства рекуперации энергии, как правило, требует около 2,7 кВт/м3 производимой воды, объемные насосы высокого давления и изобарные устройства рекуперации энергии iSave обеспечивают производство воды сверхвысокой степени чистоты при потреблении энергии всего 2,4 кВт/м3. Экономия энергозатрат составляет 11%.

 

Господин Тота заключает: "Мы разработали инновационное решение, успешно воплотить которое нам помогли передовые технологии компании Danfoss, что полностью удовлетворило наших клиентов".

 

www.danfoss.com