工程案例
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發(fā)布者: 凱優(yōu) 時(shí)間:2/7/2023 5:58:55 PM
一、 變頻器在染整行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)于染整行業(yè)來說,電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分,而染缸是染紗的主要能耗設(shè)備之一;
隨著變頻控制技術(shù)的發(fā)展,對(duì)流量壓差進(jìn)行變頻控制已在染整行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。采用變頻節(jié)能對(duì)染缸的節(jié)能改造也已成為染整業(yè)降低染紗的能耗成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效的途徑。因此交流變頻調(diào)速裝置在染缸上的應(yīng)用,對(duì)于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。
二、 染缸工藝中的主要損耗
染紗工藝是一個(gè)按照預(yù)定的周期性動(dòng)作過程,即是內(nèi)流與外流的時(shí)間控制達(dá)成染色工藝。其內(nèi)外流主要靠換向器換向?qū)崿F(xiàn);而紗的流量主要靠主泵實(shí)現(xiàn)。
第一為硬件損耗。 普通染缸主泵采用原始的Y-△降壓?jiǎn)?dòng),其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流大,加快主泵的老化和換向器的加速磨損。提高了維修成本和能源的浪費(fèi)。
第二為溢流損耗。隨紗的加工工序不同,各工序所需溫度、流量、壓力不同,對(duì)于主泵馬達(dá)而言,染缸在染色過程的負(fù)載是處于變化狀態(tài)。而泵的流量是按照所需的最大流量來設(shè)計(jì)的,其原主泵馬達(dá)以恒定的轉(zhuǎn)速提供的壓力流量,當(dāng)每泵紗所需的流量小于最大流量時(shí),色料反而流過了每一磅紗,使其沒有在短的時(shí)間內(nèi)加色,這一部分能量就損耗掉了。
第三為節(jié)流損耗。當(dāng)水流經(jīng)換向器的換向口時(shí)會(huì)有一定的流量和壓力,增加換向電磁閥的力矩,同時(shí)由于水長(zhǎng)期全速循環(huán)流動(dòng)與換向器件機(jī)械劇烈磨擦,造成密封圈溫度過高,換向器噪音過大,機(jī)械壽命縮短等不良現(xiàn)象。
第四為設(shè)計(jì)余量損耗。通常在設(shè)計(jì)中,一般會(huì)考慮到共用性,設(shè)計(jì)時(shí)以最大容量為基礎(chǔ),因此染缸主泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象,造成電能的大量浪費(fèi)。
三、 流量壓差控制變頻器的節(jié)能原理及控制系統(tǒng)
第一調(diào)速節(jié)能。根據(jù)染紗的工藝要求,把原來的主缸注料管改成流量控制器經(jīng)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)后加在PLC模擬輸入端作為變頻器的頻率給定信號(hào),PLC對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并通過PID運(yùn)算處理,使輸出給變頻器的頻率隨流量控制器的模擬信號(hào)成線形變化;在經(jīng)過給出的磅數(shù)大小通過PLC運(yùn)算后,需要壓力和流量大小會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而降低電機(jī)的輸出功率,在換向電磁閥處加裝換向到位開關(guān),已確保換向電磁閥完全動(dòng)作到位。內(nèi)外流換向時(shí)會(huì)根據(jù)換向開關(guān)動(dòng)作自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速,等換向完成后自動(dòng)加速到所需頻率,使電機(jī)和換向閥在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的能量損耗達(dá)到較小程度。
第二成本降低、操作方便。把主缸原有的水位控制器和磁石信號(hào)去掉改成模擬信號(hào)控制器以實(shí)現(xiàn)控制水位的高低。并加裝人機(jī)界面來查看主缸的實(shí)時(shí)水位。已免主缸無水運(yùn)行造成事故發(fā)生。去掉料缸水位控制器,用原有的模擬信號(hào)控制器實(shí)現(xiàn)水位高低控制,降低維修成本和生產(chǎn)成本。
第三提高功率因數(shù)節(jié)能。無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是因?yàn)楣β室驍?shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低。可知,當(dāng)功率因數(shù)越大,有功功率越大。普通主泵COSφ值在0.6-0.8之間,而使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)濾波電容的補(bǔ)償作用,使得COSφ≈1,從而減小了無功損耗,增大了電網(wǎng)的有功功率。
第四軟啟動(dòng)節(jié)能。由于原電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/△啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(3-7)倍額定電流,這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會(huì)增加電網(wǎng)容量要求,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)對(duì)設(shè)備的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始,最大值被限制在變頻器設(shè)置的加速中電流限幅水平以內(nèi),一般不超過1.2倍額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)電網(wǎng)容量的要求,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
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