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ALPHA6000变频器供水节能改造使用事例

一.概述在我国的制糖行业中,很多重要的生产设备均为高能耗设备,设备的电力拖动离不开调速,受设计时的技术条件的限制,很多设备的拖动调速在设计时大

一.概述

在我国的制糖职业中,许多重要的出产设备均为高能耗设备,设备的电力拖动离不开调速,受规划时的技能条件的约束,许多设备的拖动调速在规划时大都选用能耗调理,沟通电动机变频调速是在现代微电子技能基础上发展起来的新技能,它不光比传统的直流电机调速优胜,并且也比调压调速、变极调速、串级调速等调速办法优胜。它的特点是调速滑润、调速规模宽、功率高特性好、结构简略、机械特性硬、维护功用完全,运转平稳安全牢靠,在出产过程中能取得最佳速度参数,是抱负的调速办法。 运用实践证明,沟通电机变频调速一般能节电 30%左右,现在工业发达国家已广泛选用变频调速技能,在我国也是国家重点推行的节电新技能。变频器运用在制糖工业的风机、水泵、压榨机、离心机等负载,能取得了显着的节能作用。 二.作业原理 1原供水体系工况 原供水体系由二路管网体系组成,榜首路管网供水水泵六台,水泵电机分别为:110KW五台、75KW一台;第二路管网水泵六台,水泵电机分别为:155KW五台、220KW一台。水泵投切依托值班人员依据压力进行投切,水压随用出产用水量的改变及泵组的投切改变较大,泵组投切对电网的冲击影响很大,依据出产工艺对水压及流量的要求,需求开回流阀进行调理。 2变频节能改造计划 由以上体系工况可知,该体系适于作变频节能改造,改造计划如下: 体系部分选用变频操控,在每一管网上按装压力传感器,即时检测管网水压,依据出产用水量的改变变频操控体系主动调理水泵电机的转速然后操控体系供水量,确保管网水压的安稳。榜首路管网由110KW变频节能体系操控两台水泵电机,一用一备,其他四台工频操控;第二路管网由220KW节能变频体系操控一台220KW水泵电机及一台155KW水泵电机,一用一备,其他四台工频操控。改造后节电作用显剧,恒压供水,极大地改进了出产工艺。改造体系操控图如下:

3变频改造节能原理 a泵类的特性和参数:

朴实用于抽水的功率叫有用功率

有用功率=(1000QH)/(75×60/0.736)=QH/6.11(kW)

式中,Q为流量(m3/min);H为总扬程(m)。 设在扬程内1m3的水的分量为1000kg,因而:

泵的轴功率=(有用功率)/ 泵的功率(kW)

电动机输出功率=(1.05~1.2)×轴功率(kW)

因泵的扬程巨细、泵的类型不同,泵的功率不能一概而定,一般规范泵的大致功率曲线如图2所示。 鉴于泵的规划与制作方面会有差错,故电机的输出功率应较轴功率核算值有5~20%的裕量,然后依据流量和扬程求出电动机的功率,图3为流量和扬程特性曲线。

图2 一般规范泵的功率 图3 流量和扬程特性曲线 b管网的水阻特性

当管网的水阻R坚持不变时,水量与过水阻力之间的联系是不确定的, 即水量Q与过水阻力h按阻力规律改变,其表达式为:

式中,H—过水阻力 R—水阻系数。 H=f(Q)联系曲线为水阻特性曲线,呈抛物线形状,如图4所示。由图4可知,水阻系数R越大,曲线越陡,即过水阻力越大。

c 泵类调速操控节能原理

由流体力学可知,水量Q与转速的一次方成正比,压力H与转速的平方 成正比,功率P与转速的立方成正比。

式中: Qe—风机、泵类的额外风(流)量;

He—风机、泵类的额外压力;

Pe—风机、泵类的额外功率;

ne—风机、泵类的额外转速。

由上面的公式可知,假如泵类的功率必定,当要求调理水量下降时,转速可成份额下降,此刻水泵的轴功率是成立方联系下降。

另依据水泵类的特性曲线与水阻特性的联系曲线也可显着的看出风机、水泵的节能作用。图5为风机、水泵调速节能原理示意图,图中曲线H为恒速下的H-f(Q)曲线,其水阻、风阻特性曲线R1相交与A点。对应的风量为Q1。 此刻风机、水泵的轴功率Q1AH1Q围成的矩形面积成正比。当欲使风量由Q1削减到Q2运用挡板或阀门时,则新的风阻、水阻特性曲线H相交于B点,此刻风机轴功率与Q2BH2Q围成的矩形面积成正比。假如选用调速办法将风机、水泵的转速降到n2使对应的风机特性曲线H与风阻特性曲线R2相交于C点。此刻与风机轴功率成正比的Q2CH3Q围成的矩形面积显着削减,阐明轴功率下降许多,节能作用显着。

图4 水阻特性图 图5 水泵调速节能示意图 三、体系配置 1恒压供水功用 ALPHA6000变频体系内置PID 调理器,管网长途压力表即时检测管网压力并转化为0~10V电压信号,直接送入变频器模仿电压输进口,设定给定压力值,PID参数值,变频器内置PID运算后操控输出频率。体系参数可在实践运转中调整,使体系操控呼应快速。管网压力可依据出产工艺恣意给定,变频体系主动跟从操控,坚持管网设定的压力安稳,既节能足制糖出产对水压的要求。接线图如下:

2泵组投切指示 体系能即时检测供水管网水压,当现有泵组不能满意出产用水需求或超越出产用水需求时,体系能主动宣布投入或切除泵组指示,给出声光投切泵组报警,指示值班人员投切泵组,然后确保出产用水的需求。 3工变频切换功用 制糖工业供水体系牢靠性要求高,一旦毛病会影响对整个出产带来严峻的影响,因而该体系设置了工变频切换功用。体系在一般情况下运转在变频恒压供水情况,当变频器如果呈现毛病或例行检修时,可当即切换到工频运转,用原有备用自耦降压发动体系发动水泵,然后确保供水的连续性,整个体系的牢靠功能很好地满意出产的要求。两套发动体系电气联锁,可防止误操作,确保体系的安全运转。 四、改造后收益 1延伸设备及管网运用寿命,削减体系修理作业量。 因为选用变频恒压操控,水泵的发动为软发动,消除了大电机发动时冲击力矩对电机的影响,水泵在发动时的冲击大为削减,一起因为软发动且水压为恒压操控,消除了发动时对管网的水锤效应,爆管现象不再产生。因而延伸了原有设备的运用寿命,毛病率大为下降,削减体系修理的作业量。

2 改进供水质量,提高了整个体系的牢靠性。 选用变频恒压操控体系后,能够十分滑润地调理供水压力,值班人员对体系的调整操控愈加安稳自若。跟着出产工艺的改变,能够很方便地调理体系的供水压力。因为选用新体系后,毛病率大为下降,且两套发动体系能够互为备用,确保了体系供水的连续性,为体系经济优化运转供给了牢靠确保。 3改进工厂的用电情况。 选用变频软发动后,消除了原发动体系发动时对电网的冲击,新体系的功率因数可达0.95,功率可达0.98,体系作业电流大为减小,线路损耗也大为削减,改进了工厂用电的情况。

4 节能作用显着,经济效益可观。 原体系运转时为坚持水压的根本安稳,除需求不断重复投切泵组外,还需使用回流阀进行小规模调理,水泵的投切除对电网有冲击外还需耗费电能,回流阀调理根本不会削减水泵功率的耗费。选用变频后,变频泵组能主动依据出产所需的水压主动调理水泵电机的转速,坚持管网压力的安稳,变频泵组调理即时规模宽,泵组投切次数大大削减,体系节能作用显着,均匀下来整个体系的节电率在30%左右,经济效益可观。

5 减轻值班人员的作业强度 原体系通过改造后,管网水压主动检测操控,回流阀无需调理,泵组投切有声光告警指示,值班人员不会忧虑因没有及时地投切补给泵组、敞开回流阀而导致的水压过低或过高影响出产事端3002

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