《電子技術(shù)應(yīng)用》
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變頻器在化工風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造應(yīng)用
摘要: 目前化肥廠共有四臺(tái)加壓風(fēng)機(jī),,其中兩臺(tái)大風(fēng)機(jī)功率為280KW,另外兩臺(tái)風(fēng)機(jī)功率分別為為240KW,、155KW,,一般情況下為一臺(tái)280KW和240KW工作(電流分別是490A,、405A),利用主管的回路閥開度進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié),以滿足后段壓縮工段的需要,。
Abstract:
Key words :

一,、方案說明
  
目前化肥廠共有四臺(tái)加壓風(fēng)機(jī),其中兩臺(tái)大風(fēng)機(jī)功率為280KW,,另外兩臺(tái)風(fēng)機(jī)功率分別為為240KW,、155KW,一般情況下為一臺(tái)280KW和240KW工作(電流分別是490A,、405A),,利用主管的回路閥開度進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié),以滿足后段壓縮工段的需要,。這就造成系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)需要人工頻繁調(diào)節(jié)回路閥以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,,而且長(zhǎng)期有一部分電能消耗在回路閥上。
  
本系統(tǒng)可根據(jù)具體需要做成一拖二,、一拖三兩種方式,,一拖三方式相比較而言安全性更高,在控制上也更靈活,,可在兩臺(tái)電機(jī)均出現(xiàn)問題時(shí)仍然能夠保證變頻控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,,將系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性降至最低。如考慮成本及系統(tǒng)安全性已能滿足要求,,也可采用一拖二的控制方案,。
  
變頻器的選型上,因?yàn)榧訅猴L(fēng)機(jī)屬于整個(gè)生產(chǎn)線上非常重要的環(huán)節(jié),,而且羅茨風(fēng)機(jī)較離心風(fēng)機(jī)而言屬于重型負(fù)載,,在啟動(dòng)力矩及負(fù)荷變化時(shí)變頻器要求更高,所以我們?cè)诒痉桨钢惺褂昧送ㄓ眯宰冾l器,,通用性變頻器在IGBT逆變模塊,、整流元件、儲(chǔ)能元件上都較同功率的風(fēng)機(jī)水泵型變頻器放大了一檔,,可以更有效地保證變頻器的穩(wěn)定性,、可靠性及使用壽命。
  
針對(duì)工藝現(xiàn)狀,,本變頻控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式,,回路閥全關(guān),通過壓力傳感器采集出口風(fēng)壓至變頻器,,通過變頻器的PID回路調(diào)節(jié),,調(diào)整輸出到電機(jī)的電壓、頻率參數(shù),,從而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速,,以達(dá)到出口風(fēng)壓恒定的目的,。這樣既在系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)可以自動(dòng)地穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,而且消耗在回路閥門上的電能也能夠有效地節(jié)約.
二,、控制電路
  
1,、可方便地在操作間進(jìn)行變頻器的啟停和速度調(diào)節(jié);
2,、可實(shí)現(xiàn)變頻到工頻的無擾切換,,以滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的需要;
3,、當(dāng)280KW變頻電機(jī)或240KW工頻電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),,此時(shí)由變頻器切換到另外一臺(tái)280KW電機(jī),原280KW或240KW電機(jī)工頻運(yùn)行,,避免了因變頻電機(jī)故障而影響變頻閉環(huán)控制的情況,。
4、變頻器或電機(jī)故障時(shí),,可聲光報(bào)警,,便于及時(shí)排故;
5,、壓力目標(biāo)值可根據(jù)工藝上的需要隨時(shí)指定,,操作簡(jiǎn)單方便。
6,、可在操作間實(shí)時(shí)觀察變頻器和設(shè)備的輸入電流及電壓,,便于了解電機(jī)及設(shè)備工作狀況。
三,、效益分析
  
1,、節(jié)電降耗效果明顯。根據(jù)風(fēng)機(jī)的負(fù)載特性,,功率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比,,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí),電機(jī)功率迅速下降,,通常風(fēng)機(jī)的平均節(jié)電率都在20%以上,。目前滬州天力化肥廠加壓機(jī)每月做功為380V×(490+405)A×0.89÷1000×24小時(shí)×30天×1.732=217936度),回路閥開度約1/3,,節(jié)能保守估計(jì)約20%,,則每月節(jié)電43587度,按電電費(fèi)均價(jià)0.35計(jì)算,,則每月可節(jié)省15255.00元,一年按工作10個(gè)月計(jì)算,,則全年可節(jié)省152550.00元,。
  
2,、增加了工藝參數(shù)的穩(wěn)定性,降低了物料的消耗,,可以有效地提高生產(chǎn)效率,,降低單位成本。
  
3,、通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(電機(jī)從0Hz開始啟動(dòng)),,電機(jī)可以軟啟動(dòng),實(shí)現(xiàn)恒壓供風(fēng),,可降低啟動(dòng)電流,,提高電氣保護(hù)質(zhì)量,從而提高了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,,因此,,對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)的沖擊下降,啟動(dòng)壓降減小,,對(duì)電網(wǎng)的容量要求降低,,變頻器能快速檢測(cè)和保護(hù),它的保護(hù)功能齊全,,保護(hù)的反應(yīng)速度和精度均比常規(guī)電氣保護(hù)大為提高,,對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)更為完善,有利于電機(jī)的安全運(yùn)行,。
  
4,、解決了出口壓力升高時(shí)的憋壓現(xiàn)象,機(jī)械磨損減小,,降低了設(shè)備損耗,,電機(jī)、風(fēng)機(jī)等機(jī)械磨損減小,,可有效地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,,降低設(shè)備維護(hù)及采購(gòu)成本。
  
5,、控制方式為閉環(huán)自控,,提高了生產(chǎn)上的自動(dòng)化程度,消除了人工調(diào)節(jié)時(shí)的誤差,。反應(yīng)速度快,、精度高、控制方便:變頻器的機(jī)械特性硬,,調(diào)速性能好,,可滿足嚴(yán)格的工藝要求,控制質(zhì)量高,。

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