白旭東

(大連鹽化集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116000)

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變頻調(diào)速在氯化鉀制造業(yè)的廣泛應(yīng)用

白旭東

(大連鹽化集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116000)

本文對(duì)變頻調(diào)速的節(jié)能原理進(jìn)行了相對(duì)分析，并著重對(duì)變頻調(diào)速在制造氯化鉀行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用和節(jié)能效果進(jìn)行了探討研究。

節(jié)能原理；變頻調(diào)速；探討；分析

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的日漸發(fā)展，各個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈，這種競(jìng)爭(zhēng)直接原因?yàn)槿瞬鸥?jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品價(jià)格以及產(chǎn)品質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)。在當(dāng)今真空制造氯化鉀行業(yè)是機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高的制鉀企業(yè)，也是消耗電力較高的地方。

1　變頻調(diào)速的廣泛應(yīng)用

由于變頻調(diào)速的節(jié)能收益是很可觀的，并且有改善現(xiàn)有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，使設(shè)備損耗降低，可以加長(zhǎng)設(shè)備使用年限。所以，近年來(lái)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市政工程以及家用電器等領(lǐng)域正在進(jìn)行和推廣應(yīng)用變頻調(diào)速。

1.1制鹽風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速

制鹽后段的干燥系統(tǒng)采用送、引風(fēng)機(jī)與干燥床的有效配合來(lái)進(jìn)行對(duì)濕鹽的干燥，以往這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)也是采用老式傳統(tǒng)的風(fēng)門節(jié)流調(diào)節(jié)，由于制鹽車間的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，在一般情況下，使用這種風(fēng)門大約在三個(gè)月左右就會(huì)由于腐蝕而導(dǎo)致設(shè)備受損，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成送風(fēng)和引風(fēng)量無(wú)法控制，即使頻換風(fēng)門業(yè)無(wú)法保證正常的風(fēng)量調(diào)節(jié)。采用變頻調(diào)速后，送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)門全開(kāi)或干脆拆除，而用變頻調(diào)速來(lái)對(duì)相應(yīng)的風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了送、引風(fēng)機(jī)的連續(xù)無(wú)極的大范圍調(diào)控，對(duì)生產(chǎn)工藝的需要有較好地滿足，既是電能節(jié)約了，又是鹽的產(chǎn)量和質(zhì)量提高了，減少了因送、引風(fēng)量過(guò)大造成的鹽灰損失，有效地保護(hù)了環(huán)境；同時(shí)兩臺(tái)變頻調(diào)速器可安裝在離開(kāi)送、引風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的較好封閉室內(nèi)，即保持了較好的作業(yè)環(huán)境，又改善了它們的運(yùn)行條件，減少了故障頻發(fā)率，使設(shè)備使用壽命得到延長(zhǎng)，進(jìn)一步減少了生產(chǎn)損失，一舉多得，經(jīng)濟(jì)效益也是十分可人的。

1.2氯化鉀控速結(jié)晶采用變頻調(diào)速

制造氯化鉀結(jié)晶階段采用結(jié)晶器對(duì)氯化鉀甩后半成品進(jìn)行結(jié)晶，以往這到工序采用老式的三足離心機(jī)進(jìn)行結(jié)晶，由于老式離心機(jī)震動(dòng)頻率較大，而且鉀車間環(huán)境較差，是離心機(jī)曬網(wǎng)控制器腐蝕，造成無(wú)法正常頻率進(jìn)行甩后處理。采用變頻調(diào)速后可以根據(jù)產(chǎn)品干濕程度進(jìn)行調(diào)速離心甩干，進(jìn)而可以調(diào)控離心機(jī)的震動(dòng)頻率同時(shí)減少了噪音。而用變頻調(diào)速來(lái)對(duì)相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了離心機(jī)的連續(xù)無(wú)極的大范圍調(diào)控，對(duì)生產(chǎn)工藝的需要有較好地滿足，既是電能節(jié)約了，又使氯化鉀的產(chǎn)量和質(zhì)量提高了，同時(shí)兩臺(tái)變頻調(diào)速器可安裝在離開(kāi)離心機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的較好封閉室內(nèi)，即保持了較好的作業(yè)環(huán)境，又改善了它們的運(yùn)行條件，減少了故障頻發(fā)率，使設(shè)備使用壽命得到延長(zhǎng)，進(jìn)一步減少了生產(chǎn)損失，一舉多得，經(jīng)濟(jì)效益也是十分可人的。

1.3鍋爐給水泵實(shí)現(xiàn)變頻

熱電站鍋爐給水泵以往是沒(méi)有調(diào)節(jié)的，都是依靠設(shè)在水泵后的管道調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)鍋爐的水位變化。但這種調(diào)節(jié)是人為地使給水管道形成阻力，使得給水泵出口到調(diào)節(jié)閥的壓力提升，形成較高的壓力差，這就加劇了給水泵和調(diào)節(jié)閥的磨損。如某廠的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作期限只有六個(gè)月左右，但當(dāng)給水泵采用變頻調(diào)速后，鍋爐水位的調(diào)節(jié)，是以調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速為主，而調(diào)節(jié)閥通常情況下是全開(kāi)，只是個(gè)別情況下才配合減溫水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)來(lái)作為候補(bǔ)調(diào)節(jié)使用，這樣就是磨損大大的減輕了。使用壽命也得到了延長(zhǎng)，這樣是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥壽命維持在三年左右。

2　變頻調(diào)速的節(jié)能原理

在工礦業(yè)，一般情況下都必須要對(duì)物料的狀態(tài)或者數(shù)量來(lái)控制和調(diào)節(jié)，從而滿足生產(chǎn)過(guò)程所需。文章以風(fēng)機(jī)與離心機(jī)為例來(lái)進(jìn)行敘述。風(fēng)機(jī)和離心機(jī)是保證生產(chǎn)工藝過(guò)程可以正常進(jìn)行的重要設(shè)備，這鞋設(shè)備的運(yùn)行狀況必須要按照生產(chǎn)工藝的要求，隨時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)。如泵的工作點(diǎn)選在A點(diǎn)時(shí)的效率最高，流量Q為100%定值，壓力為H1，在此時(shí)P1與面積AH1OQ1成正比；當(dāng)流量由Q1減小到Q2時(shí)，則要通過(guò)減小閥門管路的開(kāi)度，使管網(wǎng)阻力得到增加的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。則此時(shí)官網(wǎng)的特性曲線由R1變成R2，泵的工作點(diǎn)由A點(diǎn)變成B點(diǎn)，這時(shí)壓力提升為H2，軸的功率P2與面積BH2OQ2成正比。經(jīng)過(guò)實(shí)踐的驗(yàn)證和理論推導(dǎo)，泵的消耗功率為：

PA=PN[0.4+0.6(Q/QN)]

式中：PN——泵在額定工況時(shí)的消耗功率；

QN——泵的額定流量；

Q——泵的實(shí)際流量。

假設(shè)：Q/QN=50%,則PA=0.7PN

如改掉此傳統(tǒng)的閥門節(jié)流調(diào)節(jié)，采取調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速的方法來(lái)進(jìn)行，其情況就不一樣了。如Q仍為100%額定值，當(dāng)流量由Q1減少到Q3時(shí)，采取使泵的轉(zhuǎn)速由n1降低到n2，此時(shí)泵的出口閥門去哪開(kāi)，其實(shí)就是管網(wǎng)阻力未增加，管網(wǎng)持性曲線R1保持不變，最后泵的工作點(diǎn)由A點(diǎn)變到C點(diǎn)，壓力減少至H3,軸功率P3與面積CH3OQ3成正比，其比原軸功率P1由鮮明的減少。

3　變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方法

由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n=60f(1-s)/p可知，式中的頻率f，極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)差率s(對(duì)同步電機(jī)而言，s=0)，這3個(gè)參數(shù)，只要改變其中的一個(gè)，均能達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。但經(jīng)過(guò)反復(fù)推導(dǎo)，分析和對(duì)比，若改變s—即采用滑差電機(jī)調(diào)速，則范圍有限，且滑差調(diào)節(jié)功率消耗在激磁線圈上，不能節(jié)電；對(duì)于改變極對(duì)數(shù)p的范圍也是有限的，并且它不能做到連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速；只有改變頻率f，才能實(shí)現(xiàn)大幅度的連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速，可根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要在工頻以下或以上的較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速。因此，變頻調(diào)速是一種簡(jiǎn)單、高效、安全、實(shí)用的調(diào)節(jié)技術(shù)，可廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的工藝調(diào)節(jié)及各種自動(dòng)控制系統(tǒng)。

4　結(jié)論

節(jié)能降耗使制鉀行業(yè)永久的主題。變頻調(diào)速技術(shù)也是近年來(lái)在推廣和應(yīng)用的新技術(shù)，使電力電子科學(xué)技術(shù)在工礦企業(yè)的實(shí)際運(yùn)用，使制鉀企業(yè)開(kāi)展技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的主導(dǎo)方向，節(jié)能效果相當(dāng)明了。因此，伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，已經(jīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)和全球一體化的不斷推進(jìn)，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)一步推進(jìn)，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)必是越來(lái)越廣泛。

[1]王樹(shù)青,戴連奎,于玲編著.過(guò)程控制工程.化學(xué)工業(yè)出版社，2011，(3).

[2]陳洪鈁，劉家祺 編.化工分離過(guò)程.化學(xué)工業(yè)出版社，2010，(1).

TK414.2

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1671-1602(2016)18-0006-01