王海東　王文堂

摘 要： 本文重點(diǎn)闡述光伏玻璃生產(chǎn)中鋼化爐變頻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點(diǎn)及揚(yáng)塵集發(fā)問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理及分析對(duì)策，以及提升變頻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)電氣穩(wěn)定性及鋼化玻璃生產(chǎn)穩(wěn)定性的舉措。

關(guān)鍵詞： 變頻風(fēng)機(jī)；溫升；油點(diǎn)及揚(yáng)塵；分析對(duì)策

光伏玻璃鋼化設(shè)備主要由上片段、鋼化加熱爐、急冷段、冷卻段、下片段、風(fēng)路系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。在鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程中，風(fēng)路系統(tǒng)風(fēng)量及相關(guān)參數(shù)控制至關(guān)重要，直接決定鋼化玻璃成品的品位和性能。

鋼化爐風(fēng)機(jī)主要功能是實(shí)現(xiàn)鋼化后玻璃的冷卻降溫，以保證鋼化玻璃對(duì)顆粒度的嚴(yán)格要求。以安彩高科光伏玻璃廠鋼化車間為例，鋼化爐風(fēng)路系統(tǒng)主要由5臺(tái)變頻風(fēng)機(jī)、集風(fēng)箱、及聯(lián)接風(fēng)管構(gòu)成。風(fēng)壓調(diào)節(jié)由西門(mén)子S7-300 PLC和工控機(jī)通訊控制，通過(guò)在工控機(jī)上輸入風(fēng)壓值來(lái)控制變頻器輸出頻率，再由安裝在風(fēng)管上的風(fēng)壓監(jiān)測(cè)裝置反饋模擬量信號(hào)到風(fēng)壓儀表上實(shí)現(xiàn)PID控制，從而達(dá)到對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。在生產(chǎn)實(shí)踐中，變頻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點(diǎn)及揚(yáng)塵集發(fā)問(wèn)題直接影響電氣設(shè)備及鋼化玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性，本文對(duì)這些問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理和相關(guān)控制作主要的分析和對(duì)策。

1、風(fēng)機(jī)房溫升問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理及分析對(duì)策

鋼化車間風(fēng)機(jī)房有5臺(tái)變頻風(fēng)機(jī)，1#、2#變頻風(fēng)機(jī)（315KW）共用聯(lián)接風(fēng)管，用于對(duì)急冷前段和急冷后段玻璃的降溫冷卻；3#變頻風(fēng)機(jī)（200KW）為獨(dú)立風(fēng)管，與4#、5#變頻風(fēng)機(jī)（55KW）共用聯(lián)接風(fēng)管，共同對(duì)冷卻段玻璃降溫冷卻。聯(lián)接風(fēng)管上分別設(shè)置風(fēng)閥調(diào)節(jié)電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)度，變頻風(fēng)機(jī)分別由5臺(tái)對(duì)應(yīng)等級(jí)大容量Danfoss FC300變頻器控制。

1.1、溫升問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理

風(fēng)機(jī)房溫度值對(duì)變頻器及電機(jī)的電氣穩(wěn)定性影響較大，引起風(fēng)機(jī)房溫升的主要因素有：變頻器熱值，電機(jī)運(yùn)行熱能，鋼化爐體熱輻射，房?jī)?nèi)設(shè)備布局密集空氣對(duì)流效果差等原因。

1.2、溫升問(wèn)題的分析及對(duì)策

變頻器散熱問(wèn)題分析對(duì)策：丹佛斯FC300變頻器有三種散熱方式：強(qiáng)制對(duì)流散熱：風(fēng)扇將冷風(fēng)吹送到鋁質(zhì)散熱片上以帶走熱量，此時(shí)可以在不接觸電子元件的情況下方便地清洗冷卻通道；冷卻板散熱：可以通過(guò)背面的鋁殼進(jìn)行外部冷卻；風(fēng)道散熱：來(lái)自控制室或外面的冷風(fēng)可在不接觸電子元件的情況下冷卻散熱片。鋼化風(fēng)機(jī)房5臺(tái)風(fēng)機(jī)配套的丹佛斯FC300變頻器容量等級(jí)為55KW-315KW，采用強(qiáng)制對(duì)流冷卻，變頻器容量較大，鋼化玻璃生產(chǎn)中需根據(jù)季節(jié)氣溫變化隨時(shí)對(duì)變頻器輸出頻率精確調(diào)整。變頻器輸出頻率設(shè)置在30-52HZ之間，夏季高溫期變頻器散熱問(wèn)題突出，常因以下過(guò)熱報(bào)警而停機(jī)：如“散熱片溫度異常”報(bào)警，“功率卡溫度異?！眻?bào)警，“控制卡溫度異?！眻?bào)警，“IGBT模塊散熱異?！眻?bào)警。

針對(duì)上述過(guò)熱報(bào)警停機(jī)事故，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于風(fēng)機(jī)房環(huán)境惡劣，單純采用壓縮空氣對(duì)變頻器散熱通道及控制板進(jìn)行清灰效果不佳，有時(shí)還會(huì)損壞風(fēng)扇，甚至使變頻器控制板積灰短路，從而導(dǎo)致故障擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，斷電停機(jī)15分鐘后待變頻器充分放電，然后打開(kāi)機(jī)殼，把渦輪風(fēng)扇裝置整體卸下對(duì)各扇葉作徹底清潔處理，目的是保證對(duì)扇葉葉片徹底清灰，同時(shí)保持各扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)平衡，清潔效果良好。有條件時(shí)，可在變頻柜下地溝內(nèi)通入冷卻風(fēng)管，變頻柜前后方通道內(nèi)布置軸流風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)空氣對(duì)流，實(shí)踐證明效果顯著。

風(fēng)機(jī)散熱問(wèn)題分析對(duì)策：安彩風(fēng)機(jī)采用西門(mén)子貝得系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、噪音低、振動(dòng)小、絕緣等級(jí)高等特點(diǎn)。可以在30Hz～50Hz范圍內(nèi)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，并可以在5～50Hz范圍內(nèi)拖動(dòng)平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，因此BM系列電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵、造紙以及紡織等多種應(yīng)用領(lǐng)域。在生產(chǎn)實(shí)踐中，風(fēng)機(jī)運(yùn)行受風(fēng)機(jī)房氣溫影響較大，特別是1，2#風(fēng)機(jī)為315KW容量的大型三相異步電動(dòng)機(jī)，在夏季最高52HZ的運(yùn)行工況下，機(jī)殼溫度在70-90度之間，如果風(fēng)壓設(shè)置不當(dāng)，使1，2#風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均衡，出現(xiàn)風(fēng)量在一側(cè)風(fēng)管中回灌，將會(huì)使電機(jī)電流劇烈波動(dòng)，同時(shí)，在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電機(jī)齒輪箱機(jī)械過(guò)負(fù)荷等均可造成電機(jī)溫度劇增。

針對(duì)上述電機(jī)過(guò)熱故障問(wèn)題，首先應(yīng)選用高標(biāo)準(zhǔn)散熱風(fēng)扇，對(duì)機(jī)體四周進(jìn)行可靠的降溫冷卻，散熱風(fēng)扇應(yīng)設(shè)置獨(dú)立電源，并利用散熱風(fēng)扇電源輔助觸點(diǎn)，引出故障跳閘報(bào)警信號(hào)，確保風(fēng)機(jī)風(fēng)扇工作穩(wěn)定可控；同時(shí)應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的潤(rùn)滑油，加強(qiáng)對(duì)齒輪箱油位監(jiān)測(cè)，防止齒輪過(guò)度磨損；再次應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)機(jī)房空氣對(duì)冷，在風(fēng)機(jī)房頂部?jī)蓚?cè)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，防止熱空氣匯集循環(huán)；在地面開(kāi)啟冷卻風(fēng)機(jī)，引入外界冷空氣輔助降溫。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，工藝參數(shù)的合理設(shè)置也至關(guān)重要，應(yīng)盡量保證共用風(fēng)管的1、2#風(fēng)機(jī)，4、5#風(fēng)機(jī)風(fēng)壓平衡，同步啟停，防止風(fēng)量回灌問(wèn)題，風(fēng)機(jī)房一般設(shè)置在鋼化加熱爐機(jī)體旁，還應(yīng)采取常閉隔熱門(mén)措施抵抗鋼化加熱爐的熱輻射滲透，通過(guò)多種舉措保證電機(jī)溫升在可控范圍。

2、風(fēng)機(jī)房噪聲問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理及分析對(duì)策

2.1噪聲問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理

大型風(fēng)機(jī)運(yùn)行中噪聲污染嚴(yán)重，引起風(fēng)機(jī)噪聲的因素主要有：電機(jī)噪聲級(jí)，葉片振動(dòng)，空氣動(dòng)力性噪聲，基礎(chǔ)振動(dòng)，齒輪箱運(yùn)行噪聲，風(fēng)管風(fēng)流噪聲。

2.2噪聲問(wèn)題的分析及對(duì)策

降低風(fēng)機(jī)房噪聲的方式，主要是通過(guò)隔聲、消聲和吸聲等手段控制噪聲的傳播，主要采取以下5種方法：

（1）風(fēng)機(jī)房進(jìn)風(fēng)墻面采用百葉窗，并要求使用消聲百葉；

（2）風(fēng)機(jī)底座應(yīng)安裝減震裝置，并通過(guò)地腳螺栓牢固固定；

（3）風(fēng)機(jī)出風(fēng)聯(lián)接風(fēng)管采用軟連接，進(jìn)出風(fēng)口加裝消聲器；

（4）風(fēng)機(jī)機(jī)體外安裝隔聲罩，有條件時(shí)，可將風(fēng)機(jī)置于獨(dú)立的隔聲間（加強(qiáng)電機(jī)散熱和便于檢修）內(nèi)進(jìn)行吸聲、隔聲處理；

（5）風(fēng)機(jī)聯(lián)接的齒輪箱內(nèi)油液適當(dāng)，加強(qiáng)潤(rùn)滑降噪。

3、風(fēng)機(jī)房油點(diǎn)和揚(yáng)塵集發(fā)問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理及分析對(duì)策

3.1油點(diǎn)和揚(yáng)塵問(wèn)題的產(chǎn)生機(jī)理

在生產(chǎn)實(shí)踐中，風(fēng)路管道中帶來(lái)?yè)P(yáng)塵和油點(diǎn)污染會(huì)對(duì)運(yùn)行到出爐段、且正在降溫中的鋼化玻璃產(chǎn)品位產(chǎn)生直接影響，甚至直接導(dǎo)致鋼化不良品或廢品。油點(diǎn)來(lái)源主要來(lái)自齒輪箱與扇葉進(jìn)風(fēng)箱密封老化；揚(yáng)塵來(lái)源主要來(lái)自由風(fēng)機(jī)房室內(nèi)環(huán)境和進(jìn)風(fēng)口空氣污染。

3.2油點(diǎn)和揚(yáng)塵問(wèn)題的分析及對(duì)策

降低風(fēng)機(jī)房油點(diǎn)和揚(yáng)塵污染的措施，主要通過(guò)加強(qiáng)系統(tǒng)定期清潔、密封和點(diǎn)檢等手段控制，在生產(chǎn)實(shí)踐中主要采取以下幾種方法：

（1）對(duì)風(fēng)機(jī)房百葉窗墻面和風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口過(guò)濾網(wǎng)定期清潔：利用鋼化爐停機(jī)檢修，定期對(duì)百葉窗進(jìn)行水沖洗，有條件時(shí)可在墻外設(shè)置獨(dú)立敞口房間，房間敞口處采用水淋裝置隔絕揚(yáng)塵，對(duì)進(jìn)風(fēng)口過(guò)濾網(wǎng)可采用水沖洗晾干或壓縮空氣吹掃。

（2）對(duì)齒輪箱密封按時(shí)點(diǎn)檢，定期更換密封環(huán)，適量加油保持合理油位；對(duì)百葉窗底部采用玻璃密封，防止地表?yè)P(yáng)塵進(jìn)入；對(duì)風(fēng)機(jī)房地溝電纜加蓋防護(hù)，防止地溝灰塵逸出。

（3）加強(qiáng)地面和風(fēng)機(jī)表面清潔：地面應(yīng)安排專人定期水洗和清掃；風(fēng)機(jī)表面可采用吸塵器定期吸塵。

4、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上多種舉措，可使變頻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點(diǎn)及揚(yáng)塵集發(fā)問(wèn)題等得到有效控制，對(duì)提升變頻風(fēng)機(jī)的電氣穩(wěn)定性及鋼化玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性有顯著效果。

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作者簡(jiǎn)介：王海東（1984-），男，漢族，河南安陽(yáng)人，本科，電氣工程師，機(jī)電技術(shù)。