バルブホール冷却用電動アクチュエータ | OMKEE
Case Details
1. 事業分野:バルブホール冷却システム
現代の電力網において、超高電圧直流(UHVDC)送電線は数千マイルにわたって電力を輸送します。このシステムの真の核心はコンバータバルブ(バルブホールとも呼ばれる)です。これらの巨大なステーションが稼働すると、大量の熱が発生します。過熱すると、電力網全体が停止します。
これを防ぐため、エンジニアチームは特殊な水冷スキッド(冷却ループ)を構築します。これらの複雑なシステムは図1と図2に示されています。これらのループには、重-dutyの水ポンプ、ステンレス鋼管、熱交換器、脱イオン水タンクが含まれています。
重要な点として、システムは水流を管理するために自動バルブに依存しています。これらのバルブは、温度を制御するために常に開閉および調整します。1つのバルブが故障すると、冷却が停止し、コンバータバルブが過熱し、電力網が暗転します。
2. 実際の問題:標準バルブが故障する理由
エンジニアが発電所の冷却ループを設計する際、4つの主要な課題に直面します。標準的な低コストバルブでは、これらの過酷な条件に対応できません。
極端な低温と高温
多くの発電所は遠隔の山間部や凍った砂漠で稼働しています。冬には外気温が-40°Cまで低下し、夏には灼熱の太陽が気温を+60°Cまで上昇させます。
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故障点:標準的な電動アクチュエータは安価なグリースを使用しており、冬には固く凍結します。モーターが凍ったギアを回そうとすると、焼損します。同時に、標準的なゴムシールは低温で脆くなり亀裂が入り、高価な流体漏れを引き起こします。
深刻なウォーターハンマー衝撃
図2に示される巨大な配管内で水を移動させるため、システムは高力の水ポンプを使用します。これらのポンプが起動、停止、または経路を切り替えるたびに、配管内に巨大な衝撃波が発生します。エンジニアはこれをウォーターハンマー効果と呼びます。
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故障点:ウォーターハンマーはバルブプレートに突然の激しいねじれを引き起こします。電動アクチュエータに十分な回転力(トルク)または強固な内部部品がない場合、この突然のねじれによりバルブステムが折れたり、アクチュエータ内部の金属ギアが剥がれたりします。
厳しい水質純度要求
冷却ループは純粋な脱イオン水を使用します。この水は、液体を介して電気がアーク放電するのを防ぐため、完全に清潔でなければなりません。
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故障点:一般的な産業用バルブは、油、グリース、または金属片を水ラインに漏らすことがよくあります。この汚れは水の純度を損ない、高電圧コンバータステーション内部で短絡を引き起こす可能性があります。
継続的なハンティングとギア摩耗
制御コンピュータは、温度を完全に保つために、バルブに1%または2%だけ開閉するよう常に指示します。
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故障点:低品質のバルブはこれらの微少な動きを正確に行うことができません。目標をオーバーシュートし、次に修正しようとして再びオーバーシュートします。この継続的な往復の揺れはハンティングと呼ばれます。ハンティングは電動モーターを急速に焼損させ、ギアの歯を損傷させます。
3. OMKEEがこれらの問題を解決した方法
OMKEE(武漢OMECテクノロジー)は、これらの問題のすべてを解決するための完全な流体自動化ソリューションを設計しました。当社は電動バルブを提供し、重-dutyの電動アクチュエータ、3方向ダイレクトマウントボールバルブ、ウェーハバタフライバルブが含まれています。
| 3方向ダイレクトマウントボールバルブ | ウェーハバタフライバルブ | 電動アクチュエータ |
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OMKEEのハードウェアが各現場の問題を解決する具体的な方法は以下の通りです:
-40°Cから+60°Cの環境に対応するように構築
当社は標準的な材料を使用しません。OMKEEは-40°Cから+60°Cに定格された特殊なアクチュエータ構造を提供します。
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当社のソリューション:アクチュエータギアボックスには、凍結することのない航空機グレードの低温グリースを充填しています。また、高品質のPTFE(テフロン)とフッ素ゴムシールを使用しています。これらの部品は極端な低温でも柔軟性を保ち、モーターのロックアップを防止し、一年中バルブからの漏れを完全に防ぎます。
1.5倍のトルク安全予備を追加
ウォーターハンマーに対抗するため、アクチュエータを標準要求よりもはるかに強固にしました。
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当社のソリューション:すべてのOMKEEモーターには1.3倍から1.5倍のトルク安全マージンを持たせて設計しています。ギアボックス内部には、プロフェッショナルな熱処理を施した重-dutyの40Cr合金鋼ウォームシャフトを使用しています。ウォーターハンマーがバルブに衝突した場合、重-dutyのスプライン接続と大型モーターが衝撃を容易に吸収します。何も折れることも、剥がれることもありません。
クリーンなダイレクトマウントバルブを設計
純水ライン用に、当社のQ985Fシリーズサニタリー3方向トライクランプボールバルブを供給しました。
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当社のソリューション:バルブボディは高級耐食ステンレス鋼で鋳造されています。内部を滑らかな鏡面仕上げに研磨し、汚れが隠れないようにしています。バルブは完全に封入されたPTFEシートを使用しており、シールがボールをしっかりと包み込んでデッドゾーンを排除します。さらに、ISO 5211ダイレクトマウントハイプラットフォーム設計により、アクチュエータをバルブに直接接続でき、煩雑なブラケットが不要で、全体をクリーンかつ軽量に保ちます。
0.5%の高精度調整を実現
バルブのハンティングを停止するため、アクチュエータのブレインをアップグレードしました。
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当社のソリューション:調整型モデルには、ソリッドステートサイリスタ(SCR)によって駆動される内蔵デジタルサーボコントローラが搭載されています。このシステムは正確な0.5%の位置決め精度を提供し、1時間に最大1,200回の起動に対応します。スマートソフトウェアは、バルブが正確な目標に到達する際に緩やかに減速するよう指示します。これによりオーバーシュートが防止され、ハンティングが完全に排除され、システムがスムーズに稼働し続けます。
4. 結果:当社が提供したもの
主要なコンバータステーション冷却ループに導入されて以来、OMKEEの自動化バルブパッケージは実際の現場性能を通じてその価値を証明しています:
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計画外停止ゼロ:すべてのOMKEEユニットは出荷前に必須の工場受入検査(FAT)を通過しなければなりません。アクチュエータを水中に浸し、0.2 MPaの陽圧をかけて真のIP68防水シールを保証します。また、1500Vの絶縁試験を実施します。そのため、当社のバルブは数千回のポンプサイクルを処理しても1回も故障していません。
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総所有コスト(TCO)の削減:高価な外国ブランドは標準機能に高い料金を請求します。OMKEEは、その一部のコストで同等または優れた技術性能を提供します。メンテナンスフリーの設計により、ユーザーは初期購入費用(CAPEX)と長期的な修理費用(OPEX)の両方で節約できます。
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電力網の安全保障:正確な流量制御と寒冷地での信頼性により、水冷スキッドはコンバータバルブを完全に冷却し続けます。OMKEEは電力網の核心を成功裏に保護し、数千の家庭に安定した電力を供給することを保証しています。



