"GreenScreens" - Сколько на самом деле стоит просеивающая машина?

05.12.2022,

Помимо инвестиционных затрат на просеивающие машины, при принятии решения следует учитывать многолетние эксплуатационные расходы. Помимо неизбежного технического обслуживания, существенным, хотя и неочевидным фактором, влияющим на стоимость, является потребность в энергии в зависимости от типа используемой просеивающей машины. Далее рассматривается общая стоимость владения различными типами просеивающих машин.

Мотивация

В период общего роста стоимости энергии увеличиваются не только расходы на основные источники энергии, такие как уголь, нефть и газ, но и на вторичные источники энергии, такие как электроэнергия. Последние события показывают, что, в частности, в Германии начатый энергетический поворот приведет к непропорциональному росту цен на электроэнергию, по крайней мере, в среднесрочной перспективе. Будет ли дополнительная добыча сланцевого газа, о которой часто пишут СМИ, заметно противодействовать этой ценовой тенденции, представляется сомнительным. Соответственно, операторы электростанций должны учитывать будущий рост цен на электроэнергию уже сегодня. Поэтому следует учитывать, что такие капитальные товары, как просеивающие машины, обычно эксплуатируются непрерывно в течение десятилетий. С сегодняшней точки зрения, безусловно, важно учитывать аспект долгосрочных эксплуатационных затрат (и, следовательно, затрат на электроэнергию) для предстоящих новых инвестиций, а также для замены существующих установок и компонентов установок.
How has the price of electricity developed and how will it develop?

Хотя в результате либерализации рынков электроэнергии средняя цена электроэнергии снизилась с 1998 по 2000 год с примерно 9 цт/кВтч до примерно 6 цт/кВтч, с 2000 года цена электроэнергии выросла до примерно 15 цт/кВтч, то есть почти в 2,5 раза (рис. 1), и теперь является конкурентным барьером в энергоемких секторах. Если экстраполировать рост цен за последние 14 лет на ближайшие годы вплоть до 2030 года (рис. 2), то реалистичной является цена на электроэнергию в 27 цт/кВтч, которая в этом случае увеличится в четыре раза. Поскольку просеивающие машины являются капитальными товарами с длительным сроком службы, следует ожидать, что соответствующий ценовой сценарий не является маловероятным для текущего инвестиционного решения.

Рисунок 1: Динамика цен на электроэнергию в Германии: Источник - Немецкая ассоциация по энергетике и водным технологиям

Рис. 2: Цены на электроэнергию в Германии - линейная экстраполяция в соответствии с последними событиями

Comparison of different types of screening machines

Рис. 3: Классификация просеивающих машин

Для сравнения эффективности просеивающие машины, основной корпус которых вибрирует, такие как линейные или двухчастотные вибрационные грохоты, плоские грохоты с круговым движением, эллиптические вибрационные грохоты, которые ниже называются просеивающими машинами с косвенным приводом, сравниваются с просеивающими машинами с прямым возбуждением, в которых вибрирует только ткань сита.

При разделении сыпучих материалов потери, связанные с системой, всегда должны быть преодолены в рамках генерирования вибрации:

Демпфирование подаваемого материала за счет трения
Демпфирование сетчатой тканью
Демпфирование подшипниками (пружины, резиновые пружинные элементы и т.д.)
Эффективность привода (минимизация потерь, связанных с системой, ≈ 2 - 10 %)

Потери из-за редуктора, который может потребоваться использовать
Потери из-за клиноременной передачи (не более 10 %)
Потери в электроприводе (неизбежные)

Потери из-за недостаточного использования поверхности сетчатого полотна

Соотношение масс между количеством подаваемого материала и вибрирующей массой просеивающей машины является решающим для положительной энергетической эффективности, в дополнение к эффективности привода. Энергоэффективность просеивающей машины в первом приближении может быть определена как отношение количества подаваемого материала к установленной мощности:

*Aufgabemenge [DE] -> Количество корма [RU]
Installierte Leistung [DE] -> Установленная мощность [RU]
Siebeffizienz [DE] -> Эффективность сита [RU]

Оценка уже поставленных грохотов RHEWUM, сгруппированных по типу привода, приведена на рис. 4. На рис. 4a и 4b показаны распространенные конструкции соответствующего типа.

	Просеивающая машина с прямым возбуждением	Просеивающая машина с непрямым приводом
Соотношение масс, ускоренных до просеивания	mScreen+Axes << mAask	mMachine >> mAtask
Средняя установленная электрическая мощность на просеивающую установку	1,8 kW	7,0 kW
Среднее значение количества корма на единицу сита	ca. 50 t/h	ca.100 t/h
Средняя энергоэффективность семи	ca. 28 t/(kWh)	ca. 14 t/(kWh)
Соотношение прямого и косвенного приводов грохота	2,0	1,0

Рис. 4a: Просеивающая машина с прямым приводом, тип RHEsono

Рис. 4b: Линейный вибрационный грохот, тип RHEox

Рис. 5: Сравнение типов просеивающих машин по эффективности и производительности просеивания

Влияние энергоэффективности на эксплуатационные расходы

Упрощенно можно предположить, что просеивающая машина с прямым возбуждением производит только 50% затрат на энергию, как просеивающая машина с косвенным (обычным) приводом. В следующей таблице описана прямая экономия затрат на энергию, которую можно ожидать в течение срока службы такой просеивающей машины.

Срок (а)	Потенциал экономии в евро на сэкономленный кВт - сценарий стабильных цен на электроэнергию (15,4 цт/кВтч)	Потенциал экономии в евро на сэкономленный кВт - сценарий прогрессивных цен на электроэнергию	Реальный потенциал экономии на просеивающую установку при разнице в мощности привода в 4-5 кВт
1	1.350,--	1.430,--	5.720,--
3	4.050,--	4.470,--	17.880,--
5	6.750,--	7.795,--	31.180,--
10	13.500,--	17.165,--	68.660,--
15	20.250,--	28.215,--	112.500,--

Базис: 8 700 часов работы в год и развитие цен, как на рис. 2

Резюме
В дополнение ко многим техническим преимуществам просеивающих машин с непосредственным возбуждением, таким как статичные корпуса с фиксированными фланцевыми соединениями, незначительная передача вибрации в среду просеивающей машины и другим, коммерческое преимущество этого типа машин можно увидеть в долгосрочной перспективе.

Необходимо учитывать общую стоимость жизненного цикла (общую стоимость владения), а не первоначальные инвестиционные затраты, которые часто рассматриваются. Даже если просеивающие машины часто играют второстепенную роль в энергетических потребностях общих производственных процессов, учет энергоэффективности также станет более важным в будущем, тем более что это капитальные товары с очень длительным жизненным циклом. Кроме того, необходимо также рассмотреть вопрос о замене существующих просеивающих машин, поскольку просеивающие машины с прямым возбуждением, как правило, более компактны, чем машины обычной конструкции, в дополнение к потенциалу энергосбережения. Энергетический поворот, начатый в Германии, с ожидаемым в будущем резким ростом цен на энергоносители, заставляет применять такой долгосрочный подход. Инвестиции, выгодные на первый взгляд, могут стать дорогостоящими в течение всего срока службы машины.
Квеллен

Справочный список RHEWUM GmbH
Bundesverband der Energie- und Wassertechnik: Развитие цен на электроэнергию в Германии 2000-2014 гг.