Baza e prodhimit të qelqit për automjete – Sistemi modular i tharësit HOC siguron kursime vjetore mbi 3 milion kWh

Përshkrim Meta:  Prodhuesi më i madh në botë i xhamit automobilistik, Fuyao Glass, instaloi katër tharës adsorptivë me nxehtësi të kompresionit (HOC) me kapacitet 170 m³/min në bazën e tij në Fuqing, duke arritur një pikë kondensimi stabile -40°C, humbje zero purifikimi, redundancë modulare, kurse vjetore elektrike mbi 3 milion kWh dhe një periudhë të kthimit të investimeve prej rreth 2 viteve.

Përfonimi i Klientit

Fuyao Glass Industry Group Co., Ltd.  është furnizuesi më i madh dhe më i avancuar teknologjikisht në botë i zgjidhjeve për xhamin automobilistik. Ky projekt përmirësimi ndodhet në Zonën Ekonomike dhe Teknologjike Zhvillimore Fuqing Rongqiao, Rruga Yangxia, Provina Fujian Zona Ekonomike dhe Teknologjike Zhvillimore Fuqing Rongqiao, Rruga Yangxia, Provina Fujian . Kjo bazë është projekti global i eksportit të Fuyao, i cili zë një sipërfaqe prej 627 mu (rreth 41,8 hektarë), me qëllim të bëhet një fabrikë inteligjente botërore pa karbon.

Fuyao Glass ndodhet në një periudhë kritike zgjerimi të kapacitetit, duke vendosur kërkesa të paparashikuara për besueshmërinë, efikasitetin energjetik dhe shkallëzueshmërinë e sistemit të saj të ajrit të shtypur. Kërkesa totale e bazës për ajër të shtypur është rreth 550–600 m³/min (rreth 33.000–36.000 m³/h)  , duke funksionuar 24/7 për të shërbyer tërë linjën e prodhimit të qelqit me metodën float dhe disa linja të përpunimit të thellë të qelqit të automjeteve të lartë cilësie.

Aplikimet e Ajrit të Shtypur në Prodhimin e Qelqit të Automjeteve

(Përmbajtja e pa ndryshuar – e njëjtë si në versionin e mëparshëm)

Pikat e dhimbjes

Sistemi origjinal i thatësimit të ajrit të shtypur i bazës përbëhej nga një kombinim i thatësorëve të mëdhenj me ftohës dhe thatësorëve adsorptivë me purgim të ngrohur (lloji me nxehtësi mikro)  . Me rritjen e shpejtë të kapacitetit të prodhimit dhe rritjen e standardeve të cilësisë së procesit, sistemi origjinal tregoi shumë probleme strukturore:

• Rreziku i drenerimit të kondensatit nga thatësorët me ftohës:  Vijat e prodhimit të qelqit të lundrueshëm dhe të qelqit të mbuluar kanë tolerancë ekstremisht të ulët ndaj lagështisë. Tharësit me ftohës kondensojnë dhe heqin ujin duke e ftohur, duke mbështetur në valvula automatike drenazhi për nxjerrjen e kondensatit. Megjithatë, valvula e drenazhit të kondensatit është komponenti me shkallën më të lartë të dështimeve në çdo sistem tharësi me ftohës – pavarësisht nga lloji i saj (me flotator, me kohëzgjatje ose elektronike), të gjitha janë të prirura të bllokohen, të bllokohen ose të dështojnë elektrikisht gjatë operimit të vazhdueshëm të gjatë. Kur një valvulë drenazhi dështon, kondensati rrjedh drejtpërdrejt në tubat dhe pajisjet e pasqytës. Për prodhimin e qelqit, uji i lëngshëm që hyr në torrën e adsorpcionit do të shkatërrojë menjëherë agjentin tharës. Më seriozisht, lagështia që hyr në kamerën e mbulimit ose në zonën e montimit të PVB do të shkaktojë refuzimin e të gjithë partisë, ku humbja e vetmja mund të arrijë miliona RMB. Në prodhimin e vazhdueshëm të madh të Fuyao-s, çdo dështim i drenazhit të kondensatit paraqet një rrezik të papranueshëm cilësie.
• Humbje e konsiderueshme e ajrit të pastër nga tharësit me purgim të ngrohur:  Tharësit me purgim të ngrohur konsumojnë akoma 5–8% të rrjedhës së tyre të deklaruara si ajër i purgimit për regjenerim. Për një kapacitet total sistemi prej rreth 550–600 m³/min, kjo do të thotë rreth 28–48 m³/min ajër i thatë i shtypur që nxirret vazhdimisht në atmosferë  — ekuivalent me punimin vazhdimisht të një kompresori shumë të madh.
• Papërshtatshmëria e Pikës së Dëmbit:  Gjatë kushteve të nxehta dhe të lagështë në verë, efikasiteti i regjenerimit të tharësve me purgim të ngrohur zvogëlohet. Pika e dëmbit në shtypje lëkundet, ndonjëherë ngrihet mbi -30°C, duke bërë të vështirë ruajtjen e qëndrueshme të objektivit projektuar prej -40°C për produktet e lartë cilësore.
• Shpërndarja e Pajisjeve dhe Ngarkesa e Rëndë e Mirëmbajtjes:  Shumë njësi të shpërndara nëpër dhomën e pajisjeve rezultuan në përdorim të ulët të hapësirës dhe ngarkesë të lartë mirëmbajtjeje. Valvulat pneumatike kërkonin riparim ose zëvendësim çdo 12–18 muaj, ndërsa shfrytëzimi i desikantit shpejtua.
• Paaftësia për të plotësuar nevojat e zgjerimit të kapacitetit:  Sistemi origjinal i tharjes ishte tashmë afër kufirit të kapacitetit të tij dhe nuk mund të mbështeste zgjerimin e ardhshëm.
• Mosprapërshtatja me Qëllimet e Fabrikës Intelligjente me Zero Karbon:  Baza e Fuqing është pozicionuar si një fabrikë inteligjente botërore me zero karbon. Konsumi i lartë energjetik dhe humbja e lartë e purgimit të sistemit origjinal të tharjes ishin shumë të paprapërshtatshme me këtë qëllim strategjik.

Figura: tharës ajri me desikant me nxehtësi kompresioni 170 Nm³/min

Larg zgjidhje jonë

Duke adresuar kërkesat kryesore të Fuyao Glass për kapacitet shumë të madh, rrezik zero uji likuid, humbje zero purgimi, efikasitet energjetik i lartë, mirëmbajtje e ulët dhe redundancë modulare , dhe duke pasur parasysh se Baza e Fuqing ka shumë kompresorë centrifugal pa vaj të mëdhenj  që punojnë 24/7, ne kemi projektuar një sistem modular i thatësuesit me adsorpcion me nxehtësi të shtypjes (HOC)  përbëhet nga katër thatësues HOC  që funksionojnë paralelisht, duke siguruar redundancë N+1 (ose edhe N+2).

Teknologjia kryesore: Nxehtësia e Shtypjes (HOC)

Teknologjia HOC përdor nxehtësinë e shtypjes nga kompresorët centrifugalë pa vaj të vendosur para saj (temperatura e daljes zakonisht 120–160°C) për të rikthyer desikantin, pa konsumuar energji shtesë elektrike nxehtësie dhe pa përdorur ajër të shtypur për purgim.

Pse HOC në vend të thatësuesit me purgim me ventilator?  Për Bazën Fuyao Fuqing – një aplikim shumë i madh me shumë kompresorë centrifugalë pa vaj që punojnë 24/7 në ngarkesë të plotë – HOC ofron avantazhe të paparashikuara:

Kompresorët qendërimorë pa vaj në Bazën e Fuqingut kanë temperatura të qëndrueshme të nxjerrjes midis 120–150°C, duke plotësuar plotësisht kërkesat për burimin e nxehtësisë për rikthimin e HOC.

Pajisje Kryesore

• Tharësit:  Katër HOC-Dry 170  tharës me adsorbsion të nxehtësisë së kompresimit, secili me kapacitet 170 m³/min (10.200 m³/h)  . Të instaluar paralelisht, ata mund të konfigurohen fleksiblisht si tre në punë + një në pritje  (kapacitet total 510 m³/min) ose katër në punë  (kapacitet total 680 m³/min), duke plotësuar kërkesat aktuale dhe të ardhshme për zgjerim.
• Metoda e Regjenerimit:  Një rrjedhë e vogël ajri të nxehtë të shtypur (temperatura rreth 120–150°C) merrët nga dalja e kompresorit centrifugal para pas-ndështuesit  dhe drejtohet kulla që kërkon regjenerim. Nxehtësia çliron lagështinë nga materiali tharës, dhe ajri i lagur nxirret në atmosferë. E gjithë procesi i regjenerimit nuk konsumon ajër të shtypur si purgë dhe as energji elektrike ngrohëse  – energjia e regjenerimit vjen plotësisht nga nxehtësia e humbur që do të shpërndarej përndryshe.
• Dizajni me Rrezik Zero të Ujit të Lëngët:  Tharësit HOC funksionojnë në bazë të thithje  absorbimit, jo të kondensimit – gj during procesi të tharjes nuk prodhohet asnjë kondensat lëngëzor, prandaj nuk ka rrezik për zhvendosje të ujit të lëngët për shkak të dështimit të valvulës së drenerit të kondensatit sistemi HOC është i pajisur edhe me një ndarës të hyrjes me efikasitet të lartë për të ndaluar çdo ujë të lëngshëm që mund të hyjë rastësisht nga tubacioni i mbrapa.
• Sistemi i kontrollit:  Një kontroler kryesor PLC Siemens S7-1500 koordinon katër tharësit, duke e balancuar kohën e punës bazuar në monitorimin në linjë të pikës së dew dhe duke hequr automatikisht çdo njësi të dëmtuar me një alarm. Një ekran industrial me touchscreen prej 15 inç tregon parametrat e funksionimit në kohë reale dhe trendet historike. Sistemi integrohet në sistemin qendror DCS të Fuyao për monitorim nga largësi dhe menaxhim të alarmeve.
• Paketë filtrimi:  Filtrat para (1 µm) heq grimcat nga tubacioni; filtri pas (0,01 µm) kap grimcat e mundshme të tharësit; një ndarës i hyrjes me efikasitet të lartë siguron që çdo ujë i lëngshëm që hyjnë rastësisht të ndalohet para se të arrijnë torret e adsorpcionit.

Specifikimet e performancës

Figura: tharës ajri me agjent tharës me nxehtësi të shtypjes 170 Nm³/min

Dorëzimi dhe Montimi

Projekti u realizua duke përdorur dritaret e ndalimit të miratuar për mirëmbajtje në Bazën e Fuqingut:

• Dizajni dhe Testi i Pranimit në Fabrikë (6 javë):  Dizajni i hollësishëm i sistemit, zgjedhja e materialeve, zhvillimi i logjikës së kontrollit PLC. U kryen testimi i plotë FAT për të katër tharësit HOC në fabrikë, duke simuluar kushtet reale të daljes së kompresorit.
• Dorëzimi dhe Përgatitja e Vendit (2 javë):  Katër tharës të mëdhenj me skid (secili me peshë rreth 18 ton) u dorëzuan në Bazën e Fuqingut. U hoqën pajisjet e vjetra të tharjes, u përgatitën themelet dhe u rezervuan ndërfaqet e tubave.
• Instalimi (3 javë):  U vendosën katër tharësit në skidet e kompaktë. Sipërfaqja totale e zënë është rreth 40 m² (30% më pak se sistemi origjinal). U rikonfiguruan kryqëzimet e ajrit të shtypur për të lidhur furnizimin e ajrit me presion të lartë të bazës me hyrjen e çdo tharësi. U modifikuan tubat e shkarkimit të gazit të nxehtë të kompresorit për të futur nxehtësinë e rikuperimit. U përfundua instalimi i kabllave të energjisë dhe të kontrollit.
• Hyrja në funksionim dhe Validimi (1 javë):  Sistemi u larë, u testua për rrjedhje dhe sensorët e pikës së dendjes u kalibruan. Punimi vazhdim i 72 orëve tregoi një pikë dendjeje të qëndrueshme midis -42°C dhe -44°C. U ofrua trajnimi i operatorëve mbi sistemin e kontrollit dhe u dorëzuan dokumentacioni teknik i plotë dhe dokumentet e validimit IQ/OQ.

Nuk ndodhi ndonjë ndërprerje e paplanifikuar; e gjithë puna u krye brenda dritareve të planifikuara të mirëmbajtjes.

Rezultatet dhe përfitimet (12 muaj pas futjes në eksploatim)

Humbja e purgimit 28–48 m³/min kërkon fuqi shtesë kompresori. Fuqia specifike e kompresorit centrifugal pa vaj është rreth 6 kW/m³/min → kursim 170–290 kW fuqi kompresori.

Llogaritur bazuar në funksionimin 24/7/365. Fuqia ekuivalente e sistemit origjinal 350 kW (në mes të gamës), sistemi i ri 3 kW. Kursimet vjetore ≈ (350-3) kW × 8.760 h ≈ 3.040.000 kWh. Me tarifën industriale të energjisë elektrike 0,70 ¥/kWh, kursimet vjetore në kostot e energjisë elektrike janë ≈ 2,13 milion ¥. Duke përfshirë edhe kursimet në mirëmbajtje, përfitimi vjetor total është ≈ 2,46 milion ¥.

Benefitet e sasinësuar

• Kursime të jashtëzakonshme energjie:  Teknologjia HOC arrin konsumimin e energjisë elektrike pothuajse zero për procesin e tharjes – kontrolli total i katër tharësve konsumon vetëm rreth 3 kW. Krahasuar me tharësit origjinale me purgim të ngrohur, konsumi i energjisë për regjenerim u ul rreth 97%. Eliminimi i humbjes së purgimit do të thotë se kompresorët nuk duhet të prodhojnë ajër shtesë për të kompensuar. Economitë vjetore të energjisë elektrike tejkalojnë 3 milion kWh , e cila është e barabartë me reduktimin e emisioneve të CO₂ me rreth 1.670 tonë në vit (bazuar në faktorin e emisionit të rrjetit të Kinës prej 0,55 kg CO₂/kWh). Kjo përputhet fort me qëllimet e neutralitetit karbonik ESG të Grupit Fuyao.
• Risqet nga uji i lëngshëm janë eliminuar plotësisht:  Tharësit HOC funksionojnë në parimin e adsorpcionit – gj during procesi i tharjes nuk prodhohet asnjë kondensat i lëngshëm, duke eliminuar kështu në mënyrë themelore rrezikun katastrofik të transportimit të ujit të lëngshëm si pasojë e dështimit të valvulës së drenerit të kondensatit.
• Pika e dew e qëndrueshme gjatë tërë vitit:  Monitorimi online tregon pikën e lagështisë së temperaturës së presionit në mënyrë të vazhdueshme midis -42°C dhe -44°C gjatë tërë vitit, pa e kaluar kurrë -40°C edhe në kushtet e nxehta dhe të lagështa të verës. Nuk janë raportuar defekte të lidhura me lagështinë nga vijat e xhamit të mbuluar ose të xhamit laminuar.
• Redundancë Modulare & Zgjerim i Ardhshëm:  Me katër tharës të konfiguruara si tre në funksionim + një në pritje, çdo njësi individuale mund të hiqet nga funksioni për mirëmbajtje pa ndikuar në prodhim – tre njësitë e mbetura sigurojnë akoma 510 m³/min, duke mbuluar plotësisht kërkesën kulmore të bazës prej 550–600 m³/min. Kur zgjerimi i kapacitetit në të ardhmen kërkon rrjedhë më të madhe, njësia në pritje mund të aktivizohet për të arritur modalitetin me katër njësi në funksionim (680 m³/min) pa nevojë për blerjen e pajisjeve shtesë.
• Zvogëlim drastik i mirëmbajtjes:  Tharësit HOC kanë kohë cikli të gjatë (6–8 orë), çka rezulton në frekuencë shumë të ulët të veprimit të ventilave. Nuk ka konsumim të ngrohësit elektrik, nuk ka valve me ndryshim me frekuencë të lartë, nuk ka rrezik për helmimin e desikantit me vaj. Pritet që jetëgjatësia e desikantit të zgjatet mbi 5 vite.
• Kthimi në investim:  Kostoja totale e instaluar ≈ 5,2 milion jenë  (katër tharës dhe aksesorë). Kurimi vjetor i energjisë elektrike ≈ 2,13 milion jenë , kursimet vjetore në mirëmbajtje ≈ 0,33 milion jenë , përfitimi vjetor total ≈ 2,46 milion jenë . Koha e kthimit të investimit ≈ 2,1 vite .
• Mbështetja e Ndërtimit të Fabrikave Intelligjente me Zero Karbon:  Përdorimi i nxehtësisë së humbur për ririfreskim nga tharësi HOC – që nuk konsumon energji elektrike shtesë – minimizon gjurmën karbonike të procesit të tharjes, duke ofruar mbështetje të fortë për iniciativën e Fuyao për fabrikën inteligjente me zero karbon.

Testimoniale Larg

«Sistemi ynë origjinal i tharjes në Bazën e Fuqing-it pësoi shumë probleme: rrezik dështimi i drenerit të kondensatit në tharësit e ftohur, humbje të larta të purgut, pikë rosie e papërcaktuar dhe mospërputhje me qëllimet tona për zero karbon. Sistemi i ri i tharësve HOC me katër njësi dhe redundancë modulare 3+1 zgjidh thelbësisht të gjitha këto probleme – pa ujë të lëngshëm, pa humbje purgi, me konsum elektrik afër-zero dhe pikë rosie stabile gjatë tërë vitit nën -40°C. Kurimi vjetor i energjisë elektrike tejkalon 3 milion kWh, me një periudhë të kthimit të investimit prej rreth dy vjetësh. Kjo zgjidhje ka bërë veten si standard referimi për përmirësimet e teknologjisë së tharjes së ajrit të shtypur në tërë Grupin Fuyao.»

— Menaxher i Shërbimeve, Baza e Fuyao Glass në Fuqing