INVT變頻器在糖廠壓榨機上的運用

分類：技術教程日期：2007-02-07 00:00:00

應運廣西來賓永鑫糖業公司壓榨機節能增效，特別是提高壓榨機出糖率與節電率的需求，英威騰公司利用CHE系列560KW并機方案變頻器對來賓永鑫糖廠5臺壓榨機進行技術改造。經過改造后，壓榨機系統運行穩定可靠；經實測糖廠總收回率提高0.2%，每榨一噸甘蔗耗電量減少2度，預計在1-2個榨季可收回投資，取得了良好的經濟效益。
一、概況
制糖行業中，已大量對風機、水泵類進行變頻改造，并取得了顯著的節能效果。作為糖廠重要設備的壓榨機，一直采用傳統的方式進行恒速運行，而根據榨糖的生產工藝，對其進行節能改造，可大幅提高企業的生產效率。
二、工藝過程分析
壓榨機出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機出率提高1%，則總收回率提高0.88%~0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方面原因：
1.蔗糖中的纖維成分受壓后離開榨機出口時又膨脹，此時被壓榨的纖維隨著自身的膨脹在出口處會吸去已榨出的一部分蔗汁，同時受到榨機效能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。
2.蔗料的破碎度及形態是保證首座榨機抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，滲出效果提高。
3.降低蔗渣水分是提高抽出的保證。
4.保證從撕解機輸送過來的蔗層厚度均勻對提高抽出率非常重要。如果蔗層過厚，壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費；如果蔗層過薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過高，影響抽出率。
5．在榨季后期，由于榨輥的磨損越來越嚴重，導致榨輥的間隙擴大，使抽出率下降。
綜上所述，由于壓榨機轉速不可調，從撕解機輸送過來的蔗層有大約10%的時間厚度會達不到要求，這樣會使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低說明蔗汁流失越大，從而導致產量變低。如果能對壓榨機進行轉速調節，當蔗層后度不夠時通過降低壓榨機電動機轉速使蔗層達到正常厚度后再進行壓榨，這樣壓榨會比較充分，平均抽出率將可提高0.2%以上，同時由于轉速降低，電流下降從而達到節能省電的目的。
三、廣西來賓永鑫糖業公司改造概況
廣西來賓永鑫糖業公司是名列全國糖業加工前茅的制糖企業，其通過近幾年技術改造，年生產能力達到10000噸/日，年產量可達到160萬噸以上。此次進行技術改造的榨糖機參數如下表所示：

序號	額定電壓	額定功率	額定電流	額定轉速	調速比
1	380V	380KW	699.2A	734r/min	4.17
2	380V	380KW	699.2A	734r/min	4.17
3	380V	380KW	715A	737r/min	4.17
4	380V	380KW	715A	737r/min	4.17
5	380V	400KW	748A	742r/min	4

并機方案
在該改造項目中，針對壓榨機驅動電機功率較大，使用INVT公司最新研發的“并機”機型，（就是用二臺小功率變頻器共同驅動一臺大功率電機）其具有以下優勢：
一、不需要進行單獨的結構設計；
二、可以大幅提高交期速度；
三、對品質的容易控制；
四、較高的性價比；
并機方案示意圖：

通過共用控制模塊與輸出合成電抗器，保證兩臺變頻器輸出功率平衡。
改造方案
在本次改造中，如前所述，共有五臺壓榨機需改造，選用英威騰公司六臺CHE100-560KW 并機型變頻器，五臺使用，一臺備用，其系統接線圖如下：

在五臺中的任意一臺變頻器發生故障，投入備用機，保證工廠正常生產。

現場圖片如下所示：

變頻器以下述方式設定運行頻率，設定最低頻率35HZ：
核子秤信號反饋全自動控制：蔗層經過核子秤計量后由輸送帶送往壓榨機進行壓榨。核子秤輸出0~5V信號給變頻器，變頻器根據這個信號調節輸送帶的速度，保證蔗量的均勻。在上述受動控制系統的基礎上將核子秤的信號反饋給變頻器，變頻器將蔗量的多少調節壓榨機的轉速，核子秤的信號大，表明蔗層厚，變頻器將電機的轉速升高；核子秤的信號小，表明蔗層薄，變頻器將把電機的轉速降低，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
恒電流全自動控制：根據對生產工藝的分析，為了提高抽出率，保證蔗層的厚度是非常重要的，也就是說要使電機的電流的波動范圍越小越好。在上述受動系統的基礎上增加霍爾傳感器檢測電機的實際電流，作為變頻器的反饋信號，變頻器根據反饋信號控制電機轉速。如果蔗層過厚，電機的電流變大，變頻器將把電機的轉速提高，使蔗層盡快被壓榨；如果蔗層過薄，電機的電流變小，變頻器將把電機的轉速降低，以便盡可能將蔗層壓榨徹底。這樣使電機電流始終在小范圍內波動，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
四、結論
對廣西永鑫糖廠壓榨機進行改造，取得了良好的經濟效益。通過此次改造，也再次驗證了英威騰并機方案在大功率電機變頻改造具有優異的性價比。為糖廠等使用大功率電機進行驅動的行業進行技術改造提供了一個較為經濟可靠的選擇。