【電力量計算】バッチ系化学工場の簡易電力計算

電気電気設計

NEONEEETです。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象としています。

この記事を読むと、電気量計算の方法について知ることができます。

結論

電力計算は、モーター容量×時間×日数。

有効電力は0.7くらいで仮定する。

設備の台数や運転時間はとりあえず平均。

積み上げ値と実測値を比べて、修正を加えていく。

はじめに

機械屋が電力計算をすることは少ないでしょう。

ところが、いざ必要になったときに考え方が分からない、では困るでしょう。

電気屋は電気盤で実測した値を読むだけで計算はできません。

実際には生産部や化学工学屋が何となく計算する値が、活用されます。

彼らができるなら、機械屋はできるはずです。

機械屋が電力量の計算ができない、というのは言い訳にすぎません。

ということで、バッチ系化学工場での電力計算の方法を紹介します。

機械設備

モーター容量×時間×日数

消費電力の計算は、これで十分です。

モーター容量は見ればわかる

モーター容量は例えば電動機の仕様を見れば一発です。

37kWなどとネームプレートに書いています。

時間はとりあえず24時間

分からなければ、最初は24時間で考えればいいです。

細かい修正は後で行います。

日数は生産日数そのまま

生産日誌を見ればこれも分かります。誰でもわかります。

有効電力は係数で適当に

上記の計算では、実際に電力として使用した有効電力だけを取り出していません。

無効電力分も含んでいます。

これは割と適当に0.7など仮定してしまえばいいです。

微修正の係数として使います。

設備の運転方法と台数の振り方を考える

連続プラントなら、

設備の台数×モーター容量×24時間×生産日数

と真面目に求めるかもしれません。

設備の台数×モーター容量

動力設備の台数×平均モーター容量で出してもいいですし、

個別の動力設備についてモーター容量を積み上げても良いでしょう。

いずれにしても、一度やってしまえば、毎月の支払い時に使用できます。

これがバッチ工場では多少の知恵が必要です。

雑に計算するなら動力設備の台数×平均モーター容量でOK。

もう少し真面目にするなら、24時間運転するユーティリティ系と、反応で使用する攪拌機などに分類するでしょう。

これは台数×モーター容量が大きいものだけ精査するという思想です。

その他設備を丁寧にピックアップ

電気使用量を調べるときに、機械設備に目を向けるのは当然です。

ところが、実際にはその他設備の影響の方が強いです。

具体例を紹介しましょう。

  • 照明
  • DCS
  • 冷暖房

照明も消費電力×台数×時間×日数で計算できます。

1基あたりの照明では電力は小さいですが、塵も積もれば山となる

かなりのウェイトを閉めます。

意外と計器室の照明が電力を食います。

DCSも同じく24時間運転しています。

冷暖房は夏季・冬季に限定しますが、これもかなり大きいです。

積み上げ計算と計測値の比較は重要

毎月の電気使用量を記録を取り、その整合性を確認するために

上記の積み上げ計算のデータと比較します。

これを数か月~1年程度行えば、係数部分の精度がかなり上がります。

昔から運転している生産品目については、こんな計算をしていないかもしれませんね。

昔からこうだったから、平均値を使って正とする。

という雑な管理をしている工場も多いと思います。

こういう場面で、自分で手を動かして簡易計算をして照合できるだけでも、化学工場では力のある人材とみなされます。

忙しくて、そんな計算に目を向ける人はいませんので。

おわりに

工場で行う計算は、加減乗除の世界で十分です。

その代わり、何に仮定を置き、結果に対してどうやって修正するか

というPDCAのマインドが極めて重要。

変に微分積分の世界に足を突っ込む前に、加減乗除でできることを考える方が現実的です。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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