白旭東

(大連鹽化集團有限公司，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

(大連鹽化集團有限公司，遼寧 大連 116000)

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

節(jié)能原理；變頻調(diào)速；探討；分析

隨著市場經(jīng)濟的日漸發(fā)展，各個企業(yè)的競爭日漸激烈，這種競爭直接原因為人才競爭，產(chǎn)品價格以及產(chǎn)品質(zhì)量的競爭。在當今真空制造氯化鉀行業(yè)是機械化、自動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)備運行狀態(tài)，使設(shè)備損耗降低，可以加長設(shè)備使用年限。所以，近年來，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市政工程以及家用電器等領(lǐng)域正在進行和推廣應(yīng)用變頻調(diào)速。

1.1制鹽風(fēng)機采用變頻調(diào)速

制鹽后段的干燥系統(tǒng)采用送、引風(fēng)機與干燥床的有效配合來進行對濕鹽的干燥，以往這兩臺風(fēng)機也是采用老式傳統(tǒng)的風(fēng)門節(jié)流調(diào)節(jié)，由于制鹽車間的現(xiàn)場環(huán)境較差，在一般情況下，使用這種風(fēng)門大約在三個月左右就會由于腐蝕而導(dǎo)致設(shè)備受損，不能正常運轉(zhuǎn)，造成送風(fēng)和引風(fēng)量無法控制，即使頻換風(fēng)門業(yè)無法保證正常的風(fēng)量調(diào)節(jié)。采用變頻調(diào)速后，送、引風(fēng)機的風(fēng)門全開或干脆拆除，而用變頻調(diào)速來對相應(yīng)的風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了送、引風(fēng)機的連續(xù)無極的大范圍調(diào)控，對生產(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)量過大造成的鹽灰損失，有效地保護了環(huán)境；同時兩臺變頻調(diào)速器可安裝在離開送、引風(fēng)機現(xiàn)場的較好封閉室內(nèi)，即保持了較好的作業(yè)環(huán)境，又改善了它們的運行條件，減少了故障頻發(fā)率，使設(shè)備使用壽命得到延長，進一步減少了生產(chǎn)損失，一舉多得，經(jīng)濟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)晶器對氯化鉀甩后半成品進行結(jié)晶，以往這到工序采用老式的三足離心機進行結(jié)晶，由于老式離心機震動頻率較大，而且鉀車間環(huán)境較差，是離心機曬網(wǎng)控制器腐蝕，造成無法正常頻率進行甩后處理。采用變頻調(diào)速后可以根據(jù)產(chǎn)品干濕程度進行調(diào)速離心甩干，進而可以調(diào)控離心機的震動頻率同時減少了噪音。而用變頻調(diào)速來對相應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了離心機的連續(xù)無極的大范圍調(diào)控，對生產(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，同時兩臺變頻調(diào)速器可安裝在離開離心機現(xiàn)場的較好封閉室內(nèi)，即保持了較好的作業(yè)環(huán)境，又改善了它們的運行條件，減少了故障頻發(fā)率，使設(shè)備使用壽命得到延長，進一步減少了生產(chǎn)損失，一舉多得，經(jīng)濟效益也是十分可人的。

1.3鍋爐給水泵實現(xiàn)變頻

熱電站鍋爐給水泵以往是沒有調(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。如某廠的電動調(diào)節(jié)閥的實際工作期限只有六個月左右，但當給水泵采用變頻調(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，只是個別情況下才配合減溫水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)來作為候補調(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，這樣是電動調(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物料的狀態(tài)或者數(shù)量來控制和調(diào)節(jié)，從而滿足生產(chǎn)過程所需。文章以風(fēng)機與離心機為例來進行敘述。風(fēng)機和離心機是保證生產(chǎn)工藝過程可以正常進行的重要設(shè)備，這鞋設(shè)備的運行狀況必須要按照生產(chǎn)工藝的要求，隨時來調(diào)節(jié)。如泵的工作點選在A點時的效率最高，流量Q為100%定值，壓力為H1，在此時P1與面積AH1OQ1成正比；當流量由Q1減小到Q2時，則要通過減小閥門管路的開度，使管網(wǎng)阻力得到增加的方法來實現(xiàn)。則此時官網(wǎng)的特性曲線由R1變成R2，泵的工作點由A點變成B點，這時壓力提升為H2，軸的功率P2與面積BH2OQ2成正比。經(jīng)過實踐的驗證和理論推導(dǎo)，泵的消耗功率為：

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

式中：PN——泵在額定工況時的消耗功率；

QN——泵的額定流量；

Q——泵的實際流量。

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)速的方法來進行，其情況就不一樣了。如Q仍為100%額定值，當流量由Q1減少到Q3時，采取使泵的轉(zhuǎn)速由n1降低到n2，此時泵的出口閥門去哪開，其實就是管網(wǎng)阻力未增加，管網(wǎng)持性曲線R1保持不變，最后泵的工作點由A點變到C點，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)速的實現(xiàn)方法

由感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速公式n=60f(1-s)/p可知，式中的頻率f，極對數(shù)p和轉(zhuǎn)差率s(對同步電機而言，s=0)，這3個參數(shù)，只要改變其中的一個，均能達到改變電動機轉(zhuǎn)速的目的。但經(jīng)過反復(fù)推導(dǎo)，分析和對比，若改變s—即采用滑差電機調(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；對于改變極對數(shù)p的范圍也是有限的，并且它不能做到連續(xù)無級調(diào)速；只有改變頻率f，才能實現(xiàn)大幅度的連續(xù)無級調(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)實現(xiàn)變頻無級調(diào)速。因此，變頻調(diào)速是一種簡單、高效、安全、實用的調(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)的實際運用，使制鉀企業(yè)開展技術(shù)革新，實現(xiàn)節(jié)能降耗的主導(dǎo)方向，節(jié)能效果相當明了。因此，伴隨著中國經(jīng)濟不斷發(fā)展，已經(jīng)知識經(jīng)濟和全球一體化的不斷推進，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的進一步推進，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用勢必是越來越廣泛。

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

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

TK414.2

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1671-1602(2016)18-0006-01