6ES7216-2BD23-0XB8常备现货
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一. 概述
在工业生产中,压缩空气的使用非常普遍。在工厂内,若干台空气压缩机安装在一个地方,就构成一个空压机站。四川自贡鸿鹤化工实业有限公司有一空压机站,安装有3台110kW往复式活塞空压机,用来压缩氢气。由于生产上使用氢气的不均匀性,用气量是在动态变化的,有时需要同时运行数台氢压缩机供气,而有时连一台氢压缩机产的气都用不完,但氢压缩机仍在全速运行。氢压缩机在出厂时都配套有排气压力调节装置,储气罐内的氢气压力超过设定压力时,压缩机进气管上蝶阀自动关闭,压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐内氢气低于设定的压力时,压缩机进气管上蝶阀自动开启,压缩机又进入满载工作状态。设定值有一滞环,例如设定储气罐内的氢气压力为0.815MPa,滞环为0.045MPa,这种调节方式,供气压力的变化范围就是0.045MPa。满载时,空压机的工作电流接近电动机额定电流;空转卸荷时,空压机的工作电流约为电动机额定电流的50%。这部分电流不是做有用功,而是机械在额定转速下的空转损耗。虽然这种调节装置也能调节压力,但压力的调节精度低,压力波动大;压缩机总是在额定转速下工作,机械磨损大,电耗高。
二. 压缩机节能原理
根据空气压缩理论,压缩机的轴功率PZ(kW)、排气量QD(m3/min)和轴转速n(r/min)符合下列公式:
式中:
Mr—压缩机输入的平均扭矩N m
K—与气缸容积、压力、温度和泄露有关的系数
n2—调节后的压缩机转速,r/min
V—气缸容积,m3
根据上述理论分析,在压缩机的气缸容积不能改变的条件下,只有调节压缩机的转速能改变排气量;压缩机是恒转矩负载,压缩机轴功率与转速成正比变化;在压缩机总排气量大于供气量时,通过降低压缩机转速调节供气压力,是达到压缩机经济运行的有效方法。
三. 变频恒压供气
降低压缩机转速调节供气压力,是达到压缩机经济运行的有效方法,而变频调速方法,是一种高效的调速方法。考虑在储气罐上安装一只压力变送器,将压力信号反馈到变频器的端子上,构成恒压供气系统,供气压力0.8MPa。本例选用一台森兰SB12S132KW变频器,压力变送气选用森纳斯DG13W=BZ-A,1.6MPa。恒压供气原理图如图7-1所示:
变频器控制台压缩机,给定调节用变频器上的操作键盘,变频器的多功能输出Y1、Y2分别接第二和第三台的压缩机的自耦减压起动器的起动/停止电路,这样可由变频器的输出控制另外两台压缩机的运行或停机。手动运行时,台压缩机由变频器控制,第二和第三台的压缩机可用自耦减压起动器人工起动/停止。自动运行时,台压缩机首先变频运行,当变频器的输出频率已达到50Hz,供气量仍不足,变频器的输出节点Y1、Y2动作,起动第二和第三台的压缩机工作;如供气量大于给定值时,系统自动停止第二和第三台的压缩机工作,通过闭环调节可实现恒压供气。
氢气为可燃性气体,压缩机的工作场地有爆炸危险,SB12S系列变频器的防护等级为IP21,显然不能安装在有爆炸危险的场合。将变频安装在没有爆炸危险的配电房内,用远方控制盒在压缩机旁进行操作,远方控制盒也要考虑为本质安全性的。
四. 结束语
压缩机于2003年8月改造完成,经过三个月的运行,达到了预想的目的。不论生产用气如何改变,恒压供气的气压维持在0.8MPa左右,供气质量大幅度tigao。节能方面,由压缩机的公式可见,压缩机消耗的轴功率PZ(kW)与轴转速n(r/min)成正比,而压缩机的排气量QD(m3/min)又与轴转速成正比,则压缩机消耗的轴功率PZ(kW)就与压缩机的排气量QD(m3/min)成正比,即是:
式中:Mr、K、V均为常数,可见减少排气量,可节省轴功率。
经实测节电率达到26%,取得了较好的经济效益
1 引言
变频调速技术因具有显著的节电效果、方便的调速方式、较宽的调速范围、运行可靠、完善的保护功能等优点而被广泛应用。济南裕兴化工总厂是一家生产硫酸的大型企业,年用电量巨大。如何节约电能已经成为该厂降低成本的重要措施。
2 送风机变频改造情况
2.1 改造前状况
该供风系统采用350kW 380V风机,靠调节风道挡板控制送风量以适应生产负荷的变化。由于投建时风机选型较大,出现“大马拉小车”情况,大部分电能被消耗在风道挡板上,从而使风机效率下降。
该系统在运行过程中还存在一些其他问题:
(1) 风道挡板动作迟缓。手动运行时人员操作不灵活,容易造成风机振动,很难满足佳调节品质。
(2) 风机挡板执行机构故障较多。
(3) 送风机在启动时,虽然采用了自耦降压启动方式,但启动电流仍然较大,电机受到的机械、电气冲击较大,经常发生转子笼条断裂的事故。
为了解决上述问题,决定对送风机控制系统进行改造,利用电机变频调速方法实现送风量控制、电机软启动,达到节能和实现稳定控制的目的。
2.2 改造方案简介
在原电机与开关之间增加一套变频装置,并保留了原有工频回路做旁路,其电路结构图如图1所示。
图1中,变频器采用成都希望森兰变频器制造有限公司生产的SB61G375KW矢量型全能王变频器,它是该系统的核心。变频器的输出电压为0~380V,输出频率为0~400Hz。在实际使用中,变频器上限频率设置为50Hz。它由高性能数字处理器DSP控制,功率元件采用IGBT模块,具有输入、输出波形好,谐波小等优点。 SB61G375变频器保护功能齐全,包含了过压、过流、欠压、缺相、短路,过热、瞬时停电保护等,能有效地保护电机及自身装置,并且可查询故障时各参数变化的记录,大大地简化了维护的工作量。
变频器采用高精度调节电位器来给定输出频率,根据需要的风量在现场调速。电位器通过屏蔽线与变频器控制器连接,并且设置了低通滤波器以tigao控制精度。通过Y1端口的输出频率信号作为现场监控。由于采用了电气互锁装置,使系统不会出现误操作等意外事故。
由于该变频器容量较大,为了减少dv/dt及di/dt对系统的干扰,在变频器直流侧增加了直流电抗器。并在柜体的通风散热上也采取了不少措施,通过增大进、出风口面积等方法,使变频器的升温减到较小的程度,从而保证了该变频调速系统的可靠运行。
3 送风机变频改造效益分析
根据流体力学可知,可从以下公式分析:风机电机的轴功率P与其风量Q、风压H之间的关系是:
P∝Q×H
当电机转速从n1变化到n2时, Q、H、P之间的关系为:
电机消耗的功率与电机转速的立方成正比,风机的风量与转速成正比。当转速降低时,风机所消耗的电能按3次方比例关系下降。而采用风道挡板调节风量时,电机消耗的功率约额定功率的90%,实际利用量较少,相当一部分能量消耗在风道挡板上,能量损失严重。
4 采用变频器改造的效果
该系统风机电机为350kW、额定电流629A、2极。原工频工作时,平均运行电流530~590A,取550A计算,每小时耗电约317kWh(有功);在投入变频系统运行后,平均每小时耗电207kWh(有功),在变频器输入侧(电源端)测试,电压仍为380V,运行电流为280~320A,取300A计算;变频系统功率因数取0.93;电价0.5元/kWh。
(1) 每小时节电
按有功计算,上式结果乘以上功率因数0.93
40%×0.93≈37%
每小时节电:317-207=110(kWh)
(2) 年效益
该风机为不停机运行,年运行365天,故年节电效益为:
365×24×0.9×110×0.5≈43.4(万元)
(3) 投资回收年限
该系统总投资20余万元,每年收益43.4万元。所以该项目投资回收年限只有半年;同时tigao了生产效率,降低了生产成本,效益十分显著。系统使用至今运行稳定,从未出现任何故障。
5 结束语
该项目的大意义是节能。与原有的工频驱动方式相比,风机效率稳定在理想的范围内,电动机能耗大大降低。特别是机组低负荷运行时,效果更显著。同时tigao了可靠性,延长了电机寿命。另外,由于风门全开,减少了风道的振动与磨损,tigao了机械寿命。变频装置节能效果好、调速先进、使用成熟、性能可靠,是理想的节能项目
一、氧化铝生产流程
从铝矾土矿石生产出合格的氧化铝需要经过原料、溶出、沉降、分解、焙烧等几大个生产流程,按工艺流程的次序组织为原料、溶出、沉降、分解、焙烧等几大车间,为充分利用母液,再设置一个蒸发工序车间。原料车间用以制备粒度、成份比例等指标都符合要求的原矿浆;溶出车间通过多级预热套管及压煮器为原矿浆提供高温、高压环境,并保证足够的溶出时间,以使原矿浆中的氧化铝成份溶出至铝酸钠溶液中。沉降车间通过沉降和多次反向洗涤,将料浆中的粗液及附着碱与各种杂质构成的赤泥进行分离,分离出的粗液经叶滤机过滤后制得精液,再送至分解车间与晶种混合,逐级进入各分解槽进行降温、搅拌,以充分析出氢氧化铝,析出的氢氧化铝浆液经分级后细料进种子过滤制备晶种,粗料送焙烧车间经过滤后进行高温焙烧,终制得成品氧化铝。蒸发车间用于对循环母液进行浓缩处理,以除去在流程中进入母液中的多余水分,达到工艺要求的母液浓度。
二、氧化铝生产对变频器的要求
整个氧化铝生产过程对物料的运送由浆泵、进料泵、出料泵、母液泵、碱液泵、循环泵等各种各样的泵承担。生产过程中,物料及反应容器的温度、压力、配料liuliang等指标的控制非常严格;同时为保证分解槽搅拌等要求不间断运转设备的连续运行,以及隔膜泵、压煮器等高温、高压、高碱设备和焙烧系统易燃易爆设备的安全运行,要求对运送物料的各种泵能够在DCS的控制下变速运行。氧化铝生产工序比较复杂,生产环境差,温度高,粉尘多,对变频器的主要要求有:
1、浆泵、进料泵、出料泵等的工作介质是非常粘稠的矿浆,其负载特性接近恒转矩负载特性。由于某种原因使生产短时停顿,粘稠的矿浆会产生沉降,恢复生产再次起动时,这些泵的起动力矩非常大,因此要求变频器有足够大的起动力矩和较高的过载能力。
2、氧化铝生产线占地的面积很大,其电气控制设备和变频器均安装在配电房内,大部分的电机与变频器的距离在100-300米,要求变频器的输出接上100-300米电缆能够正常工作。
3、变频器的输出含有高次谐波,现场使用的变频器的数量多,必须考虑谐波对DCS控制系统和现场控制仪表干扰,要求变频的输出谐波含量较低,低于国家标准GB12668-2.2002、GB12668-3.2003所要求的谐波含量。
4、氧化铝生产具有连续性,生产过程中因某台设备故障引起全线停产,将带来极大的损失,因此,对变频器的可靠性要求极高。
三、SB70系列变频器在氧化铝生产线上的应用
由上可见,氧化铝生产对变频器提出了很高的要求,铝镁设计院在做设计时,都毫无例外地选用ABB、施耐得、西门子、AB等国外变频器。近几年来,国产变频器技术有了长足的进步,转子磁链定向无速度传感器矢量控制已研发成功,其技术性能接近国外变频器先进水平,再加上工艺技术和管理水平的tigao,生产出满足氧化铝生产线要求的高性能、高可靠的矢量控制变频器也不是难事,且与国外变频器比较价格较低,在与国外变频器竞争中有一定优势。
河南某中外合资氧化铝生产企业,其年生产氧化铝120万吨,根据生产工艺的要求,选用希望森兰变频器制造有限公司自主开发的新一代低噪音、高性能、采用转子磁场定向的SB70无速度传感器矢量控制变频器,对其生产过程的每一道工序提供变频调速(功率从22kW到450kW),共安装使用78台,具体使用工位如下表:
SB70G系列变频器为希望森兰变频器制造公司自主开发的新一代低噪音、高性能、可靠性高、功能强大的工程型变频器,采用转子磁场定向的矢量控制方式,实现了对电机大转矩高精度的控制。其操作面板具有编程、操作、参数复制、热拨插功能,大大方便了操作人员对参数的修改(仅对一台变频器设置参数,其它均可进行参数复制,减少调试过程中的工作量),速定给定可通过端子切换,减少了外部繁锁的连接线。瞬时掉电时,通过母线电压控制,实现不间断运行;还可根据负载特性和环境温度,自动调整载波频率。
针对氧化铝生产对变频器的主要要求,高性能的SB70无速度传感器矢量控制变频器1Hz时的转矩可达200%,无需闭环运行;考虑到过载因素,在实际应用时电动机的容量会加大一档,变频器的容量也适当增大;SB70变频器采用了多种谐波抑制技术,总谐波含量已低于国家标准。考虑到整个生产线使用变频器较多,还需要在变频器的输入侧加装输入电抗器和输入滤波器,保证在任何情况下都不会对计算控制系统和数字仪表造成干扰;变频器输出电缆的限制距离一般在50米内,输出电缆的长度增加,分布电容和分布电感也相应增加,对某次谐波可能会引起震荡或形成驻波,这将严重影响电动机的运行。设计变频控制系统时在变频器的输出侧加装输出电抗器或再加输出滤波器,平抑变频器输出的dU/dt尖脉冲。
四、变频器接线图及功能设置
1、接线图
变频器段子功能如下表
2、变频器功能设置表:
每个工序的变频器控制原理基本相同,因此只画一张图作为代表。另外,工段和工序不同,功能设置也有一些差别,表中仅列出泥浆泵SB70G220变频器功能设置参数,仅供参考。
五、结束语
SB70变频器在氧化铝生产线安装投入运行到现在已近一年,未出现过任何故障,可靠率达到,具有非常高的可靠性,与国外变频器相比毫不逊色。森兰SB70在氧化铝行业成功地替代了国外品牌变频器,而且价格要便宜的多,深得用户的满意
位于胶东半岛的王台镇是国家定点的纺织梳理机械制造基地,也是梳棉机生产制造的大基地,在这人口只有几万的小镇上几乎云集了上百家的纺织机械生产厂家。这其中,青岛星火集团因其建厂时间早、产品质量可靠,销量大而被誉为“企业”,所生产的梳棉机销往全国各地。其生产的梳棉机主要有四个机型:A186F、A186H、FA219和FA239,这些机型随着使用的产品档次不同,也划分成不同的档次。前两种是比较低端的,按纽加电机控制;后两种是技术含量高的,也是销量好的两种机型,目前在FA219上使用万盛达的SMD变频器,在FA239上使用万盛达的HITECH人机和变频器。
一.梳棉机及功能简介:
1.梳棉机主要是介于开清棉联合机和并条机之间,主要用途就是用来加工棉纤维和化学纤维,将上道工序开青棉联合机送来的棉(化纤)层进行开松分梳除杂。使所有呈卷曲、块状的棉团成为基本伸直的单纤维状态,并在此过程中,除掉清花工序遗留下来的破籽、杂质和短绒,然后集束成一定规格的棉条,储存于条筒内,供并条工序使用。
2.梳棉机主要特点:
(1)获专利的三罗拉剥棉机构,主传动机构,单机滤尘箱;
(2)采用万盛达SMD变频器实现道夫锡林无级调速;
(3)给棉罗拉采用SMD变频电机传动,实现无级调速;
(4)多处皮带传动,运转平稳,噪音底。
(5)新型的前三后三固定盖板;
(6)刺辊下装有一套分梳板;
(7)新型优质的金属齿条;
(8)设有数控显示义,无触点传感器,显示出条速度,班产量等工艺参数,及断条,返花故障和多处安全自停装置;
(9)机上四点连续吸,系统间歇吸
3.梳棉机的技术规格:
(1)适应范围:纤维长度22~76毫米纯棉、化纤及其混纺
(2)棉条定量(克/米):3.5~6.5
(3)适应棉卷规格(毫米):大直径550,宽度980
(4)适应清梳联输出棉层定(克/米):450~1000
(5)产量(公斤/小时):高50输出速度(米/分)87.3~155.2
(6)输出速度(米/分)87.3~166.2
(7)总牵伸倍数:67.5~128.5
(8)刺辊工作转速(转/分):930 800
(9)道夫工作转速(转/分)7~64
(10)锡林工作转速(转/分):360 330 428
(11)盖板根数(工作盖板/盖板总数):41/106
(12)盖板速度(毫米/分):
纺棉:140.8 184.1 240.7 341.9
164.3 214.8 280.9 398.9
纺化纤:90.8 129.1 168.8 220.6 313.4
(13)附加梳理部件:刺辊分梳板1块
后固定盖板3根
前固定盖板3根
(14)适用棉条筒(毫米)直径:600 高度:900 1100
(15)吸尘:
机上连续吸风机排风口处:
排风量2400米3/小时 静压-49~98帕
机上机下间歇吸吸口处:
吸风量3000米3/小时 静压-2000帕
(16)总装机功率:5.72千瓦
(17)占地面积(长×宽):3523×2096毫米
(18)机器净重(公斤):约4500
二:产品明晰
万盛达HITECH触摸屏:PWS6600S-S 一台
万盛达LENZE SMD变频器: ESMD152L4TXA 一台
ESMD751L4TXA 一台
三:结构分析
目前在梳棉机上已经在使用万盛达HITECH人机和LENZE SMD变频器,HITECH触摸屏主要是控制和显示出条电机和道夫电机这两个电机速度,以及各个班组的产量。清晰的画面和超高的稳定性超出客户的想象!出条速度电机和道夫速度电机由万盛达SMD变频器控制,超小灵巧的外型既为客户增加了美感,也节约了安装空间。使用梳棉机的现场情况一般比较潮湿和闷热,尤其在夏季,对变频器散热要求比较高,之前客户使用的变频器经常报过热警报,客户不得不多加电扇才能使设备正常工作。自使用HITECH触摸屏和LENZE SMD变频器以来,情况大有好转,即使在电控箱上风扇坏掉的情况下,变频器工作一切正常,也充分说明伦茨变频器的散热效果比普通变频器要好很多,从而使客户的设备质量更好,度更高。
四.总结
1.利用万盛达的高品质产品tisheng自己设备的档次
万盛达HITECH人机和伦茨SMD变频器在大陆销售十余载,良好的品质和过硬的技术支持让客户的设备tisheng一个档次,无论是色彩亮度还是背灯寿命等硬件都让在和对手的竞争中处于技术地位!
HITECH人机: 质量可靠,技术,突显档次。
LENZEN SMD变频器:体积小;可靠性高;;界面简单,调试方便;散热效果。
2.充分利用万盛达的服务网络,给客户提供及时周到的服务
梳棉机是产量非常大的一个纺机机型,其客户分布全国各地,甚至在县城或者村庄,而万盛达在全国有十三家办事处以及分布广泛的经销体系,良好的售后服务体系,可以给客户提供强有力的技术支持。