Decarbonisatie: Elektrisch aangedreven hogedrukpomp voor horizontaal boren

Dus werkte B&P Electric Motors in 2022 samen met verschillende partners - waaronder Danfoss Drives - aan de ontwikkeling van een mobiele hogedrukpomp voor horizontaal boren. Vandaag de dag wordt de nieuwe pomp aangedreven door een elektromotor, dankzij de Danfoss VACON® NXP Liquid Cooled drives. De pomp is bestand tegen zware bedrijfsomstandigheden en levert op efficiënte wijze de benodigde druk om grond door leidingen met een lengte tot drie kilometer te transporteren. De hogedrukpomp verplaatst tot 3200 liter water per minuut bij een druk van 70 bar.

Ontdek hoe de Danfoss VACON® NXP Liquid Cooled drive een elektrisch aangedreven pompunit voor horizontaal boren mogelijk maakt.

Bij horizontaal boren wordt gebruikgemaakt van buizen met een lengte van 3 tot 9,5 meter, die stapsgewijs worden verlengd tot een maximale lengte van drie kilometer. Een bestuurbare boorkop die aan de eerste boorstang is bevestigd, zorgt er samen met bentoniet voor dat het geboorde zand via de buis wordt afgevoerd.

In dit proces zorgt een pompunit ervoor dat de geboorde grond door de boorpijpen wordt gepompt en via het boorgat naar buiten wordt afgevoerd. Maar om grond over zulke grote afstanden te verplaatsen is een pomp met bijzonder hoge druk nodig — en dat was de uitdaging die B&P Elektromotoren en hun partners wilden oplossen.

Voorheen werden deze pompen aangedreven door een dieselmotor, maar om te voldoen aan de milieudoelstellingen moesten ze worden geëlektrificeerd. Bovendien vereisen de veeleisende graafomgevingen - zand, modder, regen, stof en extreme temperaturen - veerkrachtige en mobiele machines.

Om aan de eisen voor robuustheid, duurzaamheid en mobiliteit te voldoen, werkte het team van Danfoss Drives samen met B&P Elektromotoren, Van Vulpen en Duim Techniek aan de ontwikkeling van een hogedrukpomp in een container die aan de eisen kon voldoen.

In de voorbereidende fase van het project profiteerde de ontwikkelingsgroep van de expertise van Danfoss op het gebied van frequentieregelaars en elektromotoren. Uitgaande van de VACON^® NXP-frequentieregelaars hebben Danfoss, B&P Elektromotoren en de andere bedrijven een oplossing op maat ontwikkeld voor pompen voor horizontaal boren, die voldoet aan de eisen van de sector.

De nieuwe mobiele pompunit is uitgerust met vloeistofgekoelde elektromotoren en drives van 450 kW, waarmee 3200 liter water per minuut bij een druk van 70 bar kan worden verpompt. Dit systeem voert het geboorde grondmateriaal efficiënt via de leidingen terug naar de boorput. Ondanks de uitdagende omstandigheden zorgen de VACON^® NXP drives voor stabiele prestaties bij hoge druk.

Met een vermogen van 450 kW en een warmteontwikkeling van 3% moet overtollige warmte worden afgevoerd om het vloeistofkoelsysteem van de drives goed te laten functioneren. Dupagro en Duim Techniek hebben gezamenlijk een koelsysteem samengesteld en gebouwd dat binnen de beperkte ruimte van de container past en effectief warmte afvoert van motoren en drives voor optimale prestaties.

De VACON^® NXP liquid cooled frequentieregelaars zijn ideaal voor toepassingen waar ruimte schaars is of luchtkoeling moeilijk te realiseren is. Deze drives zijn ontworpen voor de zware industrie met veeleisende bedrijfsomstandigheden en bieden krachtige prestaties en robuuste betrouwbaarheid.

• Dankzij het compacte ontwerp zijn luchtkanalen overbodig, waardoor de benodigde vloeroppervlakte en infrastructuur tot een minimum worden beperkt.
  
  
• Besparing op investeringen, aangezien er geen grote airconditioningsystemen nodig zijn vanwege de minimale warmteafvoer naar de lucht.
  
  
• Voldoet aan alle relevante internationale normen en wereldwijde vereisten, waaronder goedkeuringen op het gebied van scheepvaart, veiligheid, EMC en harmonischen.
  
  
• Werkt vrijwel geruisloos, aangezien er geen grote koelventilatoren nodig zijn.
  
  
• Behaalt een rendement van 98%.

Deze innovatieve oplossing, gebaseerd op de VACON^® NXP frequentieregelaars, biedt tal van voordelen. De volledig gestandaardiseerde regelaars zitten boordevol functies, zorgen voor een optimaal ruimtegebruik, drukken de totale levenscycluskosten tot een minimum en zorgen voor een lager geluidsniveau. Bovendien maakte het compacte ontwerp het mogelijk om een pompunit in een container te realiseren, ideaal voor eenvoudige verplaatsing – wat vooral een voordeel is voor locaties zonder aansluiting op het elektriciteitsnet.

Bovendien maakt de krachtige pomp het hergebruik van uitgegraven grond mogelijk. Na extractie via de boorpijpen wordt de grond gerecycled, waarbij zand en verontreinigingen worden gescheiden van de boorvloeistof voor mogelijk hergebruik. Samen met het feit dat de unit elektrisch aangedreven is, zijn het innovaties als deze die de groene transitie van de industrie bevorderen.

Ten slotte bevat de VACON^® NXP drive applicatiesoftware – in dit geval nodig om de pomp aan te sturen. Deze software, die vaak wordt gebruikt om netwerken op te zetten, biedt flexibiliteit en mogelijkheden voor toekomstige uitbreidingen, zoals de koppeling tussen meerdere containers. Remco Buskens van Danfoss Drives legt uit: "Stel je voor dat er in de toekomst meerdere containers met Danfoss drives zijn, die je met elkaar kunt verbinden en op basis daarvan kunt aansturen. Bijvoorbeeld met grote accu's. Het is vaak dezelfde hardware, maar andere software."