普传PI9000系列变频器在化工厂吊篮式离心机的节能应用

普传PI9000系列变频器在化工厂吊篮式离心机的节能应用

普传PI9000系列变频器在化工厂吊篮式离心机的节能应用

 

变频器节能省电哪家强?看普传变频器如何在吊篮式离心机上节能

概述
吊篮式离心机是一种上悬式、重力卸料、自动控制、连续循环工作的过滤离心机。它的工作原理:电机驱动转鼓旋转,在进料低转速状态,物料从转鼓上部加入,均匀分布到转鼓壁,进料达到预定容积后停止进料,升至高速进行分离。


进料和高速分离过程中,在离心力作用下,液体穿过滤网和转鼓壁的滤孔排出转鼓,再经排液管排出离心机外,固体截留在转鼓内。高速分离结束,转速降至至卸料低转速或停止状态,自动提升料罩,固相物在重力作用下,脱落排出转鼓,从机壳底部排出,然后自动清洗滤网,开始下一个循环。该设备现已广泛应用于轻工、化工、化肥、食品、制药等行业。


一、改造前设备情况
该厂主要从事磷化工产品的生产,主导产品为饲料级磷酸氢钙—磷酸盐。就目前行业生产工艺,生产半成品(未烘干的磷酸氢钙)所用的固液分离装置种类比较多,有自动化程度比较高的平板式自动刮刀下部卸料离心机、陶瓷真空过滤机、吊篮式离心机等等。


该现场使用的吊篮式离心机共 38台,用于磷酸氢钙(简称氢钙)的半成品脱水,设备使用时间已 7年有余。每台离心机配备一台 Y系列的 6/8极双速电机(型号YD200L2-8/6,380V/20KW)作为动力源来驱动离心机的旋转,该装置经过长期大量的使用发现存在以下缺点:


1、设备启动频繁对电网冲击比较大(380V/20KW的电机工频起动时电流达到 5-7倍额定电流,即110A-160A之间)、对整个电网内的电气设备造成一定影响。如,照明灯具忽明忽暗、设备电力系统内精密仪器的测试精度受到干扰影响设备使用寿命等。当然,该情况也可以通过加大变压器容量来解决,但更换变压器成本投入比较大。


2、电控系统线路复杂、控制柜体积庞大、维修工作量大而且维修频繁,维护费用较高。其中,作为起动和高低速切换的交流接触器,由于频繁切换而容易损坏,每台离心机平均每月要更换接触器一到二只。并且过快的启动加速度和低、高速切换使得离机心甩块也容易损坏,整个设备的电气与机械维护成本都比较高。


3、双速电动机本身就易损坏。高低速对应不同的电机绕组,加速过载很容易损坏电机,平均双速电机寿命只有7-8个月左右。


4、生产工艺存在缺陷。双速电动机高、低转速为固定,而物料的结晶情况却不是一成不变的,针对不同结晶情况需要有不同的分离速度,因此现实分离的效果并不是很好。鉴于存在上述缺陷,决定对该现场 38台离心机进行变频改造。


二、变频改造方案

1、更换电机。将原有双速电机(YD200L2-8/6/20KW)改为普通异步电机(Y200L2-4/22KW)。

2、采用变频控制柜。取消原有的双接触器控制柜,采用普传 PI9000系列变频器进行离心机控制,依照工艺要求设置好相应参数。当需要使用离心机时,合上离心机电源QF1,低速运行合上开关SB1,当完成布料要切换到高速时合上开关SB2。需要停机时先关低速 SB1再关高速SB2。

 



3、将各个离心机变频器的直流母线并联起来(即,共直流母线),以解决变频器运行当中会出现的再生能耗问题。将所有的变频器面板打开,将变频器的直流母线(P +极)(N -级)用与母线铜排相同截面的导线引出来,再经过断路器将对应的电极用导线并联起来.


三、改造后的效果:

1、电动机方面。换成普通异步电动机后,检修安装不需要核实双速电机的线圈在相同相位下是否存在高、低速不同转向问题(原先碰到过低速时电机正转,切到高速时电动机反转,而导致电机损坏及控制设备损坏),安装和维护更简便,电机的使用寿命也长,至少寿命都在 3年以上,可以节省大量维护成本。


2、采用变频器后,设备起动和高、低速切换时的电机电流大大减小。减少了对电网的冲击,减少了对电网内其他设备的使用影响,电网的稳定性和安全性得到提高。


3、采用变频器后,离心机起动和高、低速切换时的机械冲击大大减小,最明显的不用再频繁更换离心机甩块,降低了维修费用,延长了离心机的使用寿命。

(举例,原电控柜的年修费用:按 38台离心机每月更换一只接触器,一只接触器大约220元。则,38×12×220=10,0320.00元,约十万元。采用变频器后的年修费用预计为 3.5万元,年节省维修费约 6.5万元。)


4、改善了生产工艺。采用变频器后可以根据原料结晶情况调整离心机的转速,使分离效果达到最佳,而且速度调整也很方便。


5、节能降耗效果明显,带来一定的经济效益。一是多台变频器采取共直流母线方式,当其中某台变频器处于减速状态而产生再生能量时,处于加速过程中的变频器便会吸收此能量来做功,二是高速运行时变频系统的效率相对于双速电动机要高一些,变相也是一种节能。


(举例,改造前离心机平均耗电量为 380kW.h/天,改造后为 197.6 kW.h/天。节电182.4kW.h/天。38台离心机一年按工作 330天节电约:330×38×182.4 =2287296kw.h/年。平均电价按 0.6元折算:2287296×0.6=137,2377.60元。)


小结

吊篮离心机的变频改造,安装操作简便、运行稳定可靠、节电、综合效益显著。并且普传变频器厂家根据使用现场环境情况,可以定制高防护等级控制柜,变频器自身也增加了强化防护处理,可有效延长变频器在该使用场合的使用寿命。直流母线在出厂时也引出到接线端子,方便了客户现场接线,有效降低了客户使用成本。该现场离心机的变频改造非常成功,可以在行业内普及推广。


附 现场照片





 
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