Quale Dimensione di Generatore di Gas Naturale di Riserva è Adatta a uno Stabilimento di Media Grandezza?

Quale Dimensione di Generatore di Gas Naturale di Riserva è Adatta a uno Stabilimento di Media Grandezza?

Stabilire quale sistema di alimentazione di emergenza adottare per le strutture industriali raramente equivale semplicemente a scegliere il modello successivo disponibile nel catalogo prodotti. Un generatore a gas naturale adeguatamente dimensionato è progettato appositamente per sostenere il carico di emergenza definito della struttura, assorbire i forti picchi di corrente richiesti dall’avviamento dei motori e mantenere la piena capacità operativa anche dopo la riduzione di potenza dovuta alle temperature ambientali del sito. Dal punto di vista dell’integrazione del sistema, le decisioni sul dimensionamento partono sempre dalla definizione dei limiti operativi: identificare quali processi devono rimanere attivi durante un’interruzione dell’alimentazione da rete, stabilire in quale sequenza vengono riattivati i singoli carichi elettrici dopo il passaggio all’alimentazione di emergenza e valutare quale quantità di combustibile il sistema locale può fornire in modo affidabile. Un generatore commerciale a gas naturale deve sempre essere scelto sulla base della domanda elettrica effettivamente misurata e di ipotesi rigorose di collaudo, non su una stima generica basata sulla potenza nominale indicata sulla targhetta.

Mentre i calcoli preliminari spesso indicano centinaia di chilowatt, definire uno "stabilimento medio" esclusivamente in base all’ingombro fisico dell’impianto o alla sua superficie in metri quadrati rappresenta una grave trappola ingegneristica. Una linea di confezionamento per l’industria alimentare, una stazione comunale di trattamento delle acque e un impianto di assemblaggio per la produzione leggera potrebbero avere tutti una superficie simile, pur presentando profili radicalmente diversi per quanto riguarda pompe, ventilatori, compressori e carichi di avviamento. Per determinare correttamente la potenza nominale del gruppo elettrogeno di riserva a gas naturale è necessario analizzare il reale consumo di energia e valutare le richieste transitorie dei motori ben prima che gli ordini d’acquisto degli equipaggiamenti siano definitivi.

Definire innanzitutto il limite del carico di emergenza

La pianificazione inizia con l’elenco di tutti i carichi essenziali che devono rimanere operativi durante un’interruzione del servizio elettrico. I team della struttura devono separare con attenzione i carichi per la sicurezza della vita e quelli prescritti dalle normative da quelli destinati alla protezione degli impianti, al mantenimento dei prodotti e ai meccanismi critici di riavvio.

• Carichi essenziali per la sicurezza della vita: illuminazione di emergenza, pannelli antincendio, sistemi di sicurezza e ventilatori obbligatori per la ventilazione.

• Carichi per il mantenimento dei processi: refrigerazione industriale, pompe di circolazione critiche, sistemi di aria di comando e pompe di sollevamento.

• Carichi per il riavvio della produzione: azionamenti pesanti e macchinari necessari per riportare le linee di produzione in funzione in modo regolare.

• Carichi differiti: unità HVAC per uffici non critiche e apparecchiature ausiliarie che restano offline fino al ripristino dell’alimentazione dalla rete.

Creare un programma preciso dei carichi elettrici, espresso sia in chilowatt che in chilovoltampere, consente agli ingegneri di stabilire se ciascun carico è continuo, intermittente o azionato da motore. L’analisi di tali carichi rispetto alla reale configurazione di distribuzione trifase fornisce una base inattaccabile per la scelta del generatore a gas naturale ideale.

Calcolo della domanda di esercizio rispetto ai picchi di avviamento dei motori

La domanda di esercizio costante soddisfa soltanto metà dell’equazione di dimensionamento. L’errore più frequente e costoso nella pianificazione dell’alimentazione di riserva consiste nell’acquistare un generatore di riserva a gas naturale in grado di gestire agevolmente i carichi normali di esercizio, ma che si arresta non appena entra in funzione un grande compressore d’aria o una potente pompa idrica. Durante l’avviamento iniziale, i motori assorbono una corrente elettrica notevolmente superiore rispetto a quella richiesta durante il funzionamento a regime. Uno studio approfondito sull’avviamento dei motori deve valutare la capacità del generatore, la potenza nominale del motore in cavalli vapore, il metodo di avviamento, l’impedenza dei cavi e l’eventuale caduta di tensione risultante.

Applicare un singolo moltiplicatore generico a settori industriali completamente diversi è una ricetta per il fallimento operativo. Avvii diretti di motori, avviatori progressivi e azionamenti a frequenza variabile reagiscono in modo diverso alle cadute di tensione. L’implementazione di un programma intelligente di sequenziamento dei carichi può ridurre drasticamente la potenza richiesta del gruppo elettrogeno avviando le pompe di grandi dimensioni in sequenza anziché tutte contemporaneamente. Al contrario, schemi automatici di trasferimento che inseriscono simultaneamente sul bus più motori pesanti costringono i responsabili degli impianti ad acquistare un gruppo elettrogeno a gas naturale molto più grande di quanto sarebbe altrimenti necessario.

Valutazione della pressione del carburante e della derating ambientale

Anche un generatore a gas naturale elettricamente perfetto non funzionerà correttamente se l’infrastruttura di approvvigionamento del combustibile in ingresso non è in grado di fornire una pressione e una portata di gas adeguate durante il funzionamento a carico massimo. I contatori del gas comunali, le dimensioni dei regolatori, i diametri e le lunghezze delle tubazioni, nonché gli apparecchi a gas in uso contemporaneamente, influenzano tutti le prestazioni a valle. Gli ingegneri dell’impianto devono richiedere al produttore dell’apparecchiatura i dati relativi al consumo di combustibile a carico massimo e verificare tali dati rispetto alla pressione disponibile prima di procedere all’acquisto definitivo.

Inoltre, le condizioni ambientali operative influenzano fortemente le prestazioni finali dell’apparecchiatura. Le caratteristiche dichiarate dai produttori presuppongono temperature e pressioni barometriche standard a livello del mare. Ad altitudini elevate e in presenza di temperature elevate nei locali tecnici, la potenza effettivamente erogabile dal motore diminuisce. Un generatore a gas naturale che sembra adeguato sulla carta può subire una riduzione significativa della potenza se, nella fase di progettazione ingegneristica, si trascurano ventilazione e gestione termica.

Fattori completi per il dimensionamento dei generatori d’impianto

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Conclusioni e migliori pratiche per gli acquisti

La selezione del sistema di alimentazione di riserva ideale per un impianto di medie dimensioni richiede un metodo disciplinato e basato sui dati. Dare la priorità a programmi di carico completi, modelli di avviamento dei motori, calcoli di derating del sito e linee di approvvigionamento carburante verificate garantisce prestazioni impeccabili durante interruzioni impreviste dell’erogazione da parte del gestore della rete. Quando pianificate il prossimo aggiornamento infrastrutturale del vostro stabilimento, collaborare con leader del settore come Keya New fornisce la consulenza specializzata necessaria per trasformare requisiti ingegneristici complessi in soluzioni operative fluide e affidabili.