山東中軒集團(tuán)發(fā)酵罐攪拌機(jī)應(yīng)用

分類：技術(shù)教程日期：2009-06-03 17:08:58 來源：湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司

1、企業(yè)簡介

山東中軒集團(tuán)有著三十多年成功的發(fā)酵經(jīng)驗(yàn)。該公司于1992年研制、開發(fā)出高質(zhì)量的黃原膠產(chǎn)品。自此，山東中軒股份有限公司已發(fā)展成為全球重要的生物制品生產(chǎn)基地。

　＊年產(chǎn)上萬噸的生產(chǎn)規(guī)模
　＊高質(zhì)量產(chǎn)品的多系列
＊ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證
　＊Kosher、FCCⅣ、USP等國際認(rèn)證
　＊遍布全球的銷售網(wǎng)絡(luò)，全方位的應(yīng)用技術(shù)服務(wù)

2、負(fù)載工況

【負(fù)載名稱】：黃原膠發(fā)酵罐攪拌機(jī)
【選用高壓變頻器設(shè)備型號】：SH－HVF II 10K/600型
【數(shù)量】：20臺（第一期）
【投運(yùn)時間】：2007年9月6日
【電機(jī)參數(shù)】：

型號		額定功率	450kW
額定電流	37A	額定電壓	10kV
額定頻率	50Hz	功率因數(shù)	0.89

【運(yùn)行參數(shù)】：

啟動方式	直接啟動	工作電流區(qū)間	24A～35A
全年工作時間	7500小時
工作周期	70—72小時

結(jié)算電價：0.45元/kWh。

【工況細(xì)節(jié)】：工作周期是72小時，以皮帶傳動，在高速運(yùn)行時可能會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。攪拌速度約120轉(zhuǎn)/分。在每個工作周期，在頭0—48小時內(nèi)，為多極調(diào)速，轉(zhuǎn)速調(diào)整最大范圍為額定轉(zhuǎn)速的40%。運(yùn)行頻率約為前期的30Hz，24小時時運(yùn)行頻率為40Hz，48小時后運(yùn)行在45Hz。

3、高壓變頻改造過程

1、設(shè)計(jì)：采用一拖一方案保留原系統(tǒng)所有設(shè)備,將高壓變頻器串入高壓電機(jī)回路。系統(tǒng)變頻運(yùn)行時，改變變頻器頻率的辦法改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。若變頻器某單元故障，變頻器自動將該單元短路，高壓變頻器可降頻運(yùn)行；當(dāng)變頻器故障單元大于2時，高壓變頻器可手動切換到工頻運(yùn)行，保證系統(tǒng)工作的可靠性。
在變頻運(yùn)行時，合刀閘QS1、QS2；工頻運(yùn)行時，合刀閘QS3。QS2和QS3機(jī)械互鎖。

2、改造后生產(chǎn)工藝控制方式：

（1）正常時，根據(jù)需要轉(zhuǎn)速大小調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速；
（2）異常時，即變頻器萬一出故障而又無法自動排除時，變頻器故障時，變頻器輸出跳閘信號到高壓開關(guān)柜跳開斷路器,運(yùn)行人員切換到工頻旁路。

3、變頻器的布置及土建方案

本項(xiàng)目變頻器放置控制室（具體地點(diǎn)待定），長8000mm×深6000mm×高4000mm（放置一臺）；廠內(nèi)環(huán)境符合變頻器運(yùn)行需要，建議實(shí)際地點(diǎn)遠(yuǎn)離灰塵較多的生產(chǎn)現(xiàn)場。

變頻器暖通設(shè)計(jì)有專門的通風(fēng)散熱通道。可根據(jù)需要加裝空調(diào)。

4、安裝調(diào)試控制工期

設(shè)備的安裝就位	控制工期大約 3天
高壓電纜和控制電纜的放線穿線	控制工期大約 2天
高壓電纜頭的制作和試驗(yàn)	控制工期大約 1天
高壓變頻器的內(nèi)部接線	控制工期大約 2天
高壓變頻器的試驗(yàn)	控制工期大約 2天

5、用戶接口

在設(shè)計(jì)中充分考慮用戶需求和工況的差異性，提供豐富的接口

（1）觸摸屏提供以下主要人機(jī)接口

Ä 電機(jī)參數(shù)設(shè)置
Ä 運(yùn)行參數(shù)顯示（電壓、電流、當(dāng)前運(yùn)行頻率、目標(biāo)頻率）
Ä 報警信息
Ä 保護(hù)參數(shù)
Ä 調(diào)試信息
Ä 運(yùn)行電流、電壓曲線
Ä 控制曲線修正接口
Ä 電機(jī)運(yùn)行的校正設(shè)置

（2）按鈕、指示燈接口
Ä 變頻啟動、停止
Ä 急停
Ä 工頻啟動、停止（配自動進(jìn)線柜時）
Ä 運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置（變頻、工頻、調(diào)試）（在運(yùn)行過程中可無擾動切換狀態(tài)設(shè)置）
Ä 狀態(tài)指示（工頻、變頻運(yùn)行指示）
Ä 報警指示
Ä 就地操作/遠(yuǎn)程操作設(shè)置（在運(yùn)行過程中可無擾動切換狀態(tài)設(shè)置）

（3）遠(yuǎn)程操作箱接口（該項(xiàng)功能可由用戶選擇）
Ä 當(dāng)用戶對設(shè)備的控制不進(jìn)DCS時可選擇遠(yuǎn)程操作箱在電機(jī)附近就地操作，提供以下接口，該方式接口為硬接線方式，模擬量采用4～20mA信號量。
Ä 變頻啟動、停止、急停
Ä 報警指示
Ä 運(yùn)行指示
Ä 當(dāng)前運(yùn)行頻率
Ä 當(dāng)前運(yùn)行電流

4、使用變頻器的效益分析

直接效益	對10kV/4500kW攪拌機(jī)進(jìn)行變頻改造后，同樣的工況，相對于改造前一臺電機(jī)工頻運(yùn)行節(jié)能率約為20%。
間接效益	1	由于高壓變頻器卓越的軟啟動/停止功能（可以零轉(zhuǎn)速啟動），大大減小了啟動沖擊電流對電動機(jī)和電網(wǎng)的沖擊，有效減小了電機(jī)故障，從而大大延長了電機(jī)的檢修周期和使用壽命，同時還有效避免了沖擊負(fù)荷對電網(wǎng)的不利影響。
	2	由于高壓變頻器輸入功率因數(shù)在0.95以上，不僅無需功率因數(shù)補(bǔ)償，還間接提高了電機(jī)本身的功率因數(shù)，減少了無功損失。
	3	可以任意的調(diào)節(jié)攪拌時間和效果，可以縮短單位工作時間，提高企業(yè)量。
	4	由于高壓變頻器特有的平滑調(diào)節(jié)，從而大大減少了對于皮帶傳動的磨損，同時降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費(fèi)用，延長了攪拌機(jī)的使用壽命。
	5	使用變頻調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
	6	由于采用閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高了設(shè)備運(yùn)行控制和系統(tǒng)運(yùn)行管理的自動化水平，從而真正實(shí)現(xiàn)無人值守、自動調(diào)節(jié)，大大增強(qiáng)了運(yùn)行的安全可靠性。