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高壓變頻器在高爐除塵風機中的應用 |
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作者:趙樹國 李洪遠 |
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摘要:本文著重介紹了國產(chǎn)多電平高壓變頻器在通化鋼鐵團體煉鐵廠的應用情況。變頻器現(xiàn)場運行情況表明,冶金行業(yè)采用國產(chǎn)高壓變頻器對高爐除塵風機進行調(diào)速節(jié)能,改造是成功的,節(jié)能效果是明顯的。 英文摘要 :The paper introduces the application of multi-level high voltage inverter in Tonghua Steel Factory. The running result indicates that the adoption of high voltage inverter to Remove-Dust is successful and the effect of saving energy is distinct. 關鍵詞: 山東新風光電子科技發(fā)展有限公司趙樹國郭培彬通化鋼鐵團體有限責任公司 煉鐵廠李洪遠
1 引言
通化鋼鐵團體有限責任公司是吉林省省屬最大的國有產(chǎn)業(yè)企業(yè)和唯一的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)團體。隨著世貿(mào)組織的加進和市場競爭的加劇,為進步產(chǎn)品市場占有率、競爭力,通化鋼鐵團體深化改革,加快一批項目建設,其中6#高爐為新建項目之一。6#高爐為750m3高爐,它在吸取了以前舊高爐經(jīng)驗的基礎上,又在建設中采用了大量先進的生產(chǎn)工藝。高爐除塵風機的變頻控制就是先進工藝的典型應用。以前舊高爐除塵風機為一般工頻運行或液力偶合器控制。若電機采用工頻運行,通過調(diào)節(jié)風門的出口擋板調(diào)節(jié)風量來滿足生產(chǎn)工藝要求,大量電能白白浪費在閥門上;若采用液力偶合器調(diào)速,則存在以下缺點:
(1) 調(diào)速范圍窄,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定; (2) 電機的效率低,損耗大; (3) 液力偶合器經(jīng)常出現(xiàn)故障,不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要; (4) 調(diào)節(jié)精度低,響應慢。
鑒于存在以上諸多題目,因此,通鋼團體煉鐵廠6#高爐除塵風機改用變頻調(diào)速控制。
2 高壓變頻器技術要求
眾所周知,高爐在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生大量的煙塵,污染環(huán)境,根據(jù)國家法規(guī),需要除塵處理。除塵風機是除塵系統(tǒng)的關鍵設備,一旦除塵風機不能正常工作,不但耽誤生產(chǎn),影響產(chǎn)量,還有可能對現(xiàn)場值班職員人身安全造成威脅,因此,和除塵風機配套的高壓變頻器,要求具有極高的可靠性。對高壓變頻器的主要要求如下:
(1) 要求可靠性高; (2) 要求有完善的數(shù)字控制功能; (3) 技術指標要求高; (4) 要求適應惡劣的使用環(huán)境; (5) 要求標準的數(shù)字通訊接口; (6) 調(diào)速范圍大,效率要高; (7) 要求滿足高爐生產(chǎn)工藝調(diào)速要求。
經(jīng)過多方考察,比較性價比,決定選用山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP38型高壓變頻器,通過雙方技術職員的合作,共同制定了6#高爐除塵風機的變頻控制方案。
3 現(xiàn)場除塵風機設備簡介
3.1 電機及風機參數(shù)
(1) 電機參數(shù)
型號 Y560-3-8 額定功率 800kW 額定電壓 10kV 額定頻率 50Hz 額定電流 59.5A 額定功率因數(shù) 0.82 額定轉(zhuǎn)速 745r/min
(2) 風機參數(shù)
型號 Y4-73 額定流量 393797m3/h 額定轉(zhuǎn)速 730r/min 軸功率 800kW
3.2 除塵風機工藝要求
高爐生產(chǎn)為周期性中斷出鐵,高爐在出鐵時,產(chǎn)生大量棕紅色煙塵,此時要求風機變頻高速運行;在不出鐵時,只需要很低的轉(zhuǎn)速。利用變頻器根據(jù)高爐實際需要對除塵風機進行變頻調(diào)速控制,既保證和改善了工藝,又達到了節(jié)能降耗的目的。 通鋼6#高爐一個出鐵工藝高速時間約40min,天天出鐵15爐。出鐵時,變頻器高速運行,高速定為45Hz(可調(diào));不出鐵時,變頻器低速運行,低速定為20Hz(可調(diào))。
4 高壓變頻器系統(tǒng)介紹
通鋼團體有限公司煉鐵廠終極選定山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的風光牌JD-BP38-800F功率單元多電平串聯(lián)高壓大功率變頻器,對6#高爐除塵風機進行調(diào)速控制。
4.1 風光牌JD-BP38-800F高壓變頻器主要性能指標
變頻器功率 800kW 額定輸出電流 69A 輸進頻率 50Hz±5Hz 額定輸進電壓 10kV 答應電壓波動 ±20% 輸進功率因數(shù) ≥0.98 輸出頻率范圍0~50Hz 輸出電壓范圍0~10kV 變頻器效率 ≥96% 過載能力 100%連續(xù) 160%連續(xù)1min 220%答應1.5s
4.2 JD-BP38-800F高壓變頻器主要技術性能
(1) 高?高電壓源型變頻器,直接10kV輸進,直接10kV輸出,無須任何輸出變壓器或濾波器,適配于普通高壓電動機,對電機、電纜盡緣無損害。 (2) 輸進功率因數(shù)高,電流諧波小,無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置。 (3) 單元電路模塊化設計,維護簡單,互換性好。 (4) 輸出門路正弦PWM波形。 (5) 高壓主回路與控制器之間為光纖連接,強弱電隔離,安全可靠。 (6) 完善的故障檢測,精確的故障保護及正確的定位顯示和報警。 (7) 內(nèi)置PLC,易于改變控制邏輯關系,可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠程控制,適應現(xiàn)場多變需求。 (8) 采用載波移相控制技術,大大抑制了輸出電壓的諧波成分,保證輸出波形是完美正弦波。 (9) 控制電源與高壓電相互獨立,無高壓時可以檢測變頻器輸出,便于現(xiàn)場調(diào)試以及培訓操縱職員,便于維護。 (10) 采用準優(yōu)化SPWM調(diào)制技術,電壓利用率高。 (11) 功率單元經(jīng)24h高溫老化、150%負載試驗,可靠性高。 (12) 中文Windows 操縱界面,彩色液晶觸摸屏操縱。用戶操縱監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善,系統(tǒng)包括上位機(商用PC機)、下位機(工控機)、單片機。其中單片機給用戶提供一個4位LED數(shù)碼顯示屏和一個12鍵的小鍵盤操縱平臺,可對變頻器進行全部操縱,包括參數(shù)設置和各種運行指令。工控機用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操縱平臺,其功能更齊全,包括參數(shù)設定、功能設定、運行操縱、運行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等。上位機(商用PC機)放在總控室,可對多臺變頻器進行遠測、遠控。若只有一臺變頻器,上位機可省,或讓客戶自定。 (13) 可接收和輸出多路產(chǎn)業(yè)標準信號。 (14) 可打印輸出運行報表。
4.3 高壓變頻系統(tǒng)介紹
風光牌JD-BP38型高壓變頻系統(tǒng)采用直接“高-高”變換方式,屬電壓源型,采用功率單元多電平串聯(lián)方式,以最新型西門子IGBT為主控器件,全數(shù)字化控制,彩色液晶觸摸屏控制,以高可靠性、易操縱、高性能為設計目標的優(yōu)質(zhì)變頻調(diào)速器。
(1) JD-BP38型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由移相變壓器、功率單元和控制器組成。風光10kV高壓變頻器,變壓器有30組付邊繞組,分為10個功率單元/相,三相共30個單元,采用36脈沖整流,輸進真?zhèn)諧波成分遠低于國標規(guī)定。(2) 功率單元電路
每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致,可以互換,其電路結(jié)構(gòu)如圖2示,為基本的交-直-交單相逆變電路,整流側(cè)為六支二極管實現(xiàn)三相全波整流,通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制。每個功率單元完全一樣,可以互換,這不但調(diào)試、維修方便,而且備份也十分經(jīng)濟。假如一單元發(fā)生故障,該單元的輸出端能自動通過可控硅旁路而整機可以暫時降額工作,直到緩慢停止運行。(3) 輸進側(cè)結(jié)構(gòu)
輸進側(cè)由移相變壓器給每個單元供電,每個功率單元都承受電機電流、1/10的相電壓、1/30的輸出功率。30個單元在變壓器上都有自己獨立的三相輸進繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互盡緣。二次繞組采用延邊三角形接法,目的是實現(xiàn)多重化,降低輸進電流的諧波成分。
本機中移相變壓器的副邊繞組分為三組,構(gòu)成36脈沖整流方式;這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形,使其負載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1,輸進電流諧波成分低。實測輸進電流總諧波成分小于5%。
(4) 輸出側(cè)結(jié)構(gòu)
輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電,通過對每個單元的PWM波形進行重組,可得到如圖3所示的門路PWM波形。這種波形正弦度好,dv/dt小,可減少對電纜和電機的盡緣損壞,無須輸出濾波器。就可以使輸出電纜長度很長,電機不需要降額使用,可直接用于舊設備的改造;同時,電機的諧波損耗大大減少,消除了由此引起的機械振動,減小了軸承和葉片的機械應力。(5) 控制器
控制器核心是由高速32位DSP芯片和工控PC機協(xié)同運算來實現(xiàn)的,精心設計的算法可以保證電機達到最優(yōu)的運行性能。工控PC機提供友好的全中文WINDOWS監(jiān)控和操縱界面,同時可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和網(wǎng)絡化控制?刂破饔糜诠耋w內(nèi)開關信號的邏輯處理,以及與現(xiàn)場各種操縱信號和狀態(tài)信號的協(xié)調(diào),增強了系統(tǒng)的靈活性。
5 變頻控制方案
變頻器控制6#高爐除塵風機為一拖一控制,旁路開關柜用于工/變頻切換。K1,K2和K3為三個高壓隔離開關,要求K2和K3不能同時閉合,在機械上實現(xiàn)互鎖。K1和K2閉合,K3斷開,風機為變頻運行;K3閉合,K1和K2斷開,風機為工頻運行?刂品桨附泳如圖4示。圖4中:K0?用戶原高壓開關; K1、K2和K3?高壓隔離開關; BPQ?JD-BP38-800F高壓變頻器; M?高壓電動機。
6 變頻器運行情況
2004年10月,雙方公司簽定了一臺高壓變頻器,型號為JD-BP38-800F。2004年12月16日,高壓變頻器開始安裝就位; 2004年12月20日,調(diào)試完畢; 2004年12月25日,正式投進運行。整個變頻器安裝調(diào)試周期都很短,為6#750高爐順利投產(chǎn)提供了有利的保證。
高壓變頻器控制除塵風機,與原舊高爐除塵風機比較,主要有以下優(yōu)點:
(1) 運行穩(wěn)定,安全可靠。
從變頻器順利投運近八個月以來,對變頻器輸進變壓器溫升、功率單元溫升、輸出電壓、輸出電流等各項參數(shù)定期巡檢,完全正常。變頻器運行一直十分穩(wěn)定,為6#高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強有力的保證。對于用戶來說,只需定期對變頻器除塵,不用停機,保證了高爐生產(chǎn)的連續(xù)性。
(2) 電機及機組運行平穩(wěn),各項指標滿足工藝要求。
在整個運行范圍內(nèi),電機始終運行平穩(wěn),溫升正常。風機啟動時的噪音和啟動電流非常小,無任何異常振動和噪音。在調(diào)速范圍內(nèi),軸瓦最高溫升答應65℃,實測10℃。
(3) 變頻器的三相輸出波形完美,非常接近于標準正弦波。
經(jīng)過現(xiàn)場測試,變頻器的三相輸出電壓波形、電流波形非常標準,說明變頻器完全可以控制一般的普通電動機運行,對電機無任何特殊要求。
(4) 運行工況改善,工人勞動強度降低。
隨著高爐生產(chǎn)除塵的需要,調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速,進而調(diào)節(jié)風機風量,既滿足高爐生產(chǎn)工藝的需要,工作強度又大大降低。
(5) 減少了維護工作量和維護用度。
原舊高爐除塵風機在運行過程中,經(jīng)常造成風機和電機的損壞,維護工作量大,檢驗用度高,采用變頻技術調(diào)速后,減少了機械磨損,保證了風機的正常運行。
(6) 調(diào)速范圍寬,調(diào)速精度高。
除塵風機的風量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的需要變化,在過往擋板或液力偶合器調(diào)節(jié)時,出現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的開度與流量的非線性題目,致使調(diào)節(jié)失誤,采用變頻拖動風機可以在0~50Hz范圍內(nèi)任意調(diào)速,調(diào)速精度高,可保持在0.1~0.01Hz范圍內(nèi)工作,便于實現(xiàn)除塵系統(tǒng)自動化控制。
(7) 變頻用具有多項保護功能,十分完善。
與原來舊系統(tǒng)相比較,變頻用具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升保護等多項保護功能,更精確地保護了電機。
(8) 節(jié)能效果明顯,大大降低了電耗。
該系統(tǒng)生產(chǎn)周期大約為1h,出鐵時間為20min,間隔約40min,系統(tǒng)配置電機額定電流為59.5A,根據(jù)其它生產(chǎn)線的實際運行情況電機運行電流在55A左右。高爐出鐵變頻高速運行45Hz時,電流為45A左右,在20Hz低速運行時,電流為15A左右。(一天中風機高速運行時間占40%,無停機時間)
P變=1.732×10×(45×0.98×40%+15×0.98×60%)=458kW P工=1.732×10×55×0.86=819kW 節(jié)電率=( P工-P變)/P工=44%
7 結(jié)束語
從近8個月的運行情況來看,山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP38-800F高壓大功率變頻器性能優(yōu)越,可靠性高,節(jié)能效果明顯,變頻調(diào)速系統(tǒng)滿足了高爐連續(xù)生產(chǎn)的需要。風光牌JD-BP38-800F在通鋼團體6#750高爐除塵風機的成功運行,說明在高爐除塵風機應用變頻調(diào)速技術是完全正確的,證實了其性能具有無可相比的優(yōu)越性。
參考文獻 [1] 山東新風光電子使用手冊. 山東新風光電子科技發(fā)展有限公司 [2] 山東新風光電子JD-BP38-800F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)通鋼調(diào)試大綱 [3] 山東新風光電子JD-BP38-800F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)通鋼驗收報告
作者簡介 趙樹國(1978-) 男 2002年畢業(yè)于海軍大連艦艇學院,現(xiàn)在山東新風光電子科技發(fā)展有限公司技術部負責高壓變頻器的工作。(end)
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收錄時間:2011年01月28日 06:19:03 來源:趙樹國 李洪遠 作者:
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11月16日晚間消息,張北、哈密風電特許權招標落下帷幕,1.5兆瓦風電整機設備中標價格降至4000元/千瓦以下,3.0兆瓦風機設備中標價格最低拉至4100元/千瓦,
負壓風機報價。統(tǒng)計顯示,單位千瓦風機成本每年下降1000元。
剛剛落下帷幕的張北、哈密風電特許權招標項目中,華銳風電主流產(chǎn)品1.5兆瓦機組報價進入4000元/千瓦大關,奪得135萬千瓦訂單,占據(jù)整個項目半壁江山。縱觀此次招標結(jié)果,1.5兆瓦風電整機設備中標價格已經(jīng)基本在4000元以下。
從2008年開始,中國風電機組價格幾乎以每年1000元的速度下降。根據(jù)中國風能協(xié)會統(tǒng)計,到2009年底,國產(chǎn)風電機組市場價格已從2008年年初的每千瓦6200元左右,下降到了每千瓦5000元以下。如今已經(jīng)進入了3000元序列。
風電機組價格大幅降低的原因,眾說紛紜,如國產(chǎn)化程度提高、原材料價格下降、運輸成本降低、規(guī)模效益加大等,也包括企業(yè)競爭。
2004年我國風電整機生產(chǎn)商還只有金風、運達等少數(shù)幾家企業(yè),隨著國家政策的支持,風機市場供不應求,從2004年到2008年初,機組價格一路上揚,一度超過了6000元/千瓦。
但2008年6月20日甘肅酒泉380萬千瓦風機項目開標,華銳報價僅5800元/千瓦,比金風低了將近500元/千瓦,拿下180萬千瓦訂單。從這個項目開始,我國的風機價格發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變。此后華銳被冠以“攪局者”和“低價一哥”,但風機招標價卻因此進入下行軌道。
在本次張北、哈密風電特許權招標中,價格戰(zhàn)的硝煙仍然存在。金風科技(21.50,-1.40,-6.11%)1.5兆瓦風電機組由于報出3850元/千瓦的最低價而廣受關注,但金風最終并未成為張北壩上項目的最終贏家。在新疆哈密招標項目中,廣東明陽風電3.0兆瓦風電機組均報出4100元左右的低價,并且中標1個項目。由此可見,風電巨頭的價格戰(zhàn),已經(jīng)不僅限于實現(xiàn)規(guī);a(chǎn)的1.5兆瓦風電機組,大功率風電機組領域或?qū)⑾破鹆硪惠唭r格戰(zhàn)。
日前和利時LK系列PLC產(chǎn)品,成功應用于阜寧漢德風機葉片生產(chǎn)線。迄今已有20余套LK系列PLC,傾力于漢德風機葉片生產(chǎn)線的模具加熱系統(tǒng),LK系列PLC在風機葉片生產(chǎn)線的應用,隨著漢德風電業(yè)務的發(fā)展分布到了,江蘇鹽城、內(nèi)蒙古錫林浩特等地,同時也為LK系列PLC的應用領域拓展了新的發(fā)展空間。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會()專家介紹,阜寧漢德風電設備項目生產(chǎn)的2MW葉片于2009年試產(chǎn)成功、正式下線,阜寧漢德風電成為江蘇省首家、全國第5家具備2MW葉片生產(chǎn)能力的風電葉片生產(chǎn)企業(yè)。和利時能與這樣優(yōu)秀的企業(yè)合作,得益于自身對業(yè)務領域的不斷進取和探索、對目標持續(xù)的堅持與努力。此次和利時與漢德風電合作成功,標志著和利時LK系列PLC在風電設備應用領域取得了又一新突破。風電產(chǎn)業(yè)是國家鼓勵發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè),也符合當前節(jié)能減排的新趨勢,和利時愿以可靠穩(wěn)定的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)完善的服務與風電產(chǎn)業(yè)領域內(nèi)同仁一起合作,發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)、開發(fā)新能源,保護生態(tài)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升經(jīng)濟發(fā)展水平,用自動化改進人們的工作、生活和環(huán)境。
文章來源:中國傳動網(wǎng)
一、前言
羅茨鼓風機是一種容積式壓縮機械,其內(nèi)部不對氣體產(chǎn)生壓縮,依靠系統(tǒng)的高壓氣體瞬時回流產(chǎn)生升壓。因此,它具有強制排氣的特性,加之輸送的介質(zhì)不受油污染,結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,廣泛應用于國民經(jīng)濟各部門! ×_茨鼓風機的工作原理決定了本身具有較高的排氣溫度,且隨排氣壓力的升高而升高。過高的排氣溫度會加大葉輪和機殼的熱膨脹,縮小葉輪與葉輪、葉輪與機殼、葉輪與前后墻板的工作間隙,影響羅茨鼓風機的安全運行。另外,通過傳熱將使?jié)櫥、軸承和齒輪溫度上升,降低羅茨鼓風機運行的可靠性。因此,羅茨鼓風機的升壓往往受到排氣溫度的限制。采用逆流冷卻技術可有效降低羅茨鼓風機的排氣溫度,提高排氣壓力(在強度、剛度允許范圍內(nèi)),擴大單級羅茨鼓風機的應用范圍。同時,也可降低羅茨鼓風機的噪聲。
二、理論分析
逆流冷卻是從羅茨鼓風機排出的高溫度壓氣體中引出部分氣體,經(jīng)過冷卻器冷卻后,通過機殼的回流槽進入由機殼、葉輪、前后墻板組成的封閉腔,使該腔內(nèi)的氣體壓力瞬時達到或接近排氣壓力,避免氣腔與出口系統(tǒng)接通時高溫高壓氣體瞬時回流產(chǎn)生沖擊,從而降低羅茨鼓風機排氣溫度和脈動噪聲。其原理如圖1所示。
(暫無圖片)
圖1 逆流冷卻羅茨鼓風機工作原理圖
在位置(a),進口狀態(tài)(壓力po、溫度To、質(zhì)量流量mo)下的氣體隨羅茨鼓風機運轉(zhuǎn)進入風機吸氣腔,其壓力下降至ps,由于吸、排氣腔存在一定的壓差,極少量高溫氣體(溫度Td、質(zhì)量流量md)泄漏至吸氣腔,與其相混合。 在位置(b),吸氣過程完成,其溫度上升至Ts,此時的氣體狀態(tài)參數(shù)為:壓力ps、溫度Ts、質(zhì)量流量 mo+md! ≡谖恢(c),吸氣腔與逆流通道(機殼回流槽),接通,冷卻后的高壓氣體(壓力pd、溫度Tr、質(zhì)量流量mr)通過機殼回流槽,使該封閉腔內(nèi)的氣體壓力上升至pd(或接近pd)溫度上升至Td。此時的氣體狀態(tài)參數(shù):壓力pd、溫度Td、質(zhì)量流量mo+md+mr。 在位置(d),閉腔與排氣腔接通,氣體隨羅茨鼓風機運轉(zhuǎn)被推至排氣口,進入輸送系統(tǒng)! ×_茨鼓風機采用逆流冷卻技術的主要目的是降低排氣溫度,提高排氣壓力。
其排氣溫度計算公式推導如下:
假設羅茨鼓風機運轉(zhuǎn)過程存在下述條件:
(1)風機與外界無熱交換;
(2)氣體回流瞬時完成。
其過程狀態(tài)方程為:
PoVt=mtRTo
(1)CpmoTo+CpmdTd=Cp(mo+md)Ts
(2)PsVt=(mo+md)RTs
(3)Cv(mo+md)Td+CpmrTr=Cv(mo+md+mr)Ts
(4)PdVt=(mo+md+mr)RTd
(5)ηv=mo/mt
(6)式中 ηv——容積效率mt——理論質(zhì)量流量 由(1)~(6)可導出風機理論排氣溫度公式為: Td=(ηv+ε-1)kTo/〔kηv+(ε-1)To/Tr〕
(7) 式中 ε=Pd/Po,k——絕熱指數(shù) 羅茨鼓風機無逆流冷卻時理論排氣溫度公式為: Td′=(ε-1)(k-1)To/(kηv)+To
(8) 以我廠的RD—125風機為例,設其轉(zhuǎn)速為1750r/min,進口狀態(tài)為標準吸氣狀態(tài),氣體逆流冷卻后的溫度為40℃,進行理論排氣溫度比較(見圖2),可得出在相同升壓下采用逆流冷卻技術時的理論排氣溫度(曲線Ⅰ)比無逆流冷卻時的理論排氣溫度(曲線Ⅱ)要低,升壓越高越明顯。
(暫無圖片)
圖2 升壓與理論溫度曲線圖
三、設計要點
當羅茨鼓風機升壓受到排氣溫度限制,而強度、剛度及軸承壽命又允許其升壓進一步提高時,即可采用逆流冷卻技術降低排氣溫度,提高升壓。其設計步驟簡要介紹如下。 1.計算軸和葉輪的強度、剛度及軸承、齒輪壽命,確定其允許升壓范圍! 2.設定逆流氣體經(jīng)冷卻后的溫度,根據(jù)公式(7)計算各升壓點下的排氣溫度,再結(jié)合強度、剛度和軸承、齒輪壽命允許的升壓,綜合確定其最高升壓! 3.計算逆流氣體
中國風機產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 力量晉升泵作為一種低能耗高效的粉狀物料垂直輸送設備,已廣泛運用在冶金、煤炭開采、水泥等行業(yè)。
羅茨風機作為力量晉升泵的主要氣源設備,提供應晉升泵輸送動力,把物料源源不斷通過輸送管送至需要高度。羅茨風機風壓一般在55kPa~80kPa之間,風量大小取決于晉升泵輸送量大小。
首先要檢查羅茨風機運轉(zhuǎn)是否正常,精密焊管風機本體、送風管道和軟連接有無漏風點,排放閥門是否封閉,安全閥的排放壓力值設定是否準確,還要檢查單向閥是否正常打開。假如因上述原因?qū)е嘛L壓不足,則物料輸送高度可能會達不到實際需要而造成堵料。
給氣化室供給的二次風,博山水泵配件是匡助物料始終處于流化狀態(tài)的動力,一般二次風也是由羅茨風機供給。
 ,廠房排風機; 但在氧化鋁輸送實際使用時,因為氧化鋁顆粒細,密度大,一次風和二次風由統(tǒng)一個設備供風,會泛起風壓和風量分配不勻題目,主要是二次風風壓不足,致使氧化鋁流化層過低而不能自動流到輸送管喇叭口四周,造成物料滯留在泵體內(nèi)。
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動葉可調(diào)式軸流風機動葉調(diào) |
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軸流風機動葉調(diào)節(jié)原理(TLT結(jié)構(gòu))軸流送風機利用動葉安裝角的變化,使風機的性能曲線移位。性能曲線與不同的動葉安裝角與風道性能曲線,可以得出一系列的工作點。若需要流量及壓頭增大,只需增大動葉安裝角;反之只需減少動葉安裝角。
軸流送風機的動葉調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)效率高,而且又能使調(diào)節(jié)后的風機處于高效率區(qū)內(nèi)工作。采用動葉調(diào)節(jié)的軸流送風機還可以避免在小流量工況著落在不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)。軸流送風機動葉調(diào)節(jié)使風機結(jié)構(gòu)復雜,調(diào)節(jié)裝置要求較高,制造精度要求亦高。 改變動葉安裝角是通過動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)來執(zhí)行的,它包括液壓調(diào)節(jié)裝置和傳動機構(gòu)。液壓缸內(nèi)的活塞由軸套及活塞軸的凸肩被軸向定位的,液壓缸可以在活塞上左右移動,但活塞不能產(chǎn)生軸向移動,負壓風機價格。為了防止液壓缸在左、右移動時通過活塞與液壓缸間隙的泄漏,活塞上還裝置有兩列帶槽密封圈。當葉輪旋轉(zhuǎn)時,液壓缸與葉輪同步旋轉(zhuǎn),而活塞由于護罩與活塞軸的旋轉(zhuǎn)亦作旋轉(zhuǎn)運動。所以風機穩(wěn)定在某工況下工作時,活塞與液壓缸無相對運動。 活塞軸的另一端裝有控制軸,葉輪旋轉(zhuǎn)時控制軸靜止不動,但當液壓缸左右移動時會帶動控制軸一起移動?刂祁^等零件是靜止并不作旋轉(zhuǎn)運動的。 葉片裝在葉柄的外端,每個葉片用6個螺栓固定在葉柄上,葉柄由葉柄軸承支撐,平衡塊與葉片成一規(guī)定的角度裝設,二者位移量不同,平衡塊用于平衡離心力,使葉片在運轉(zhuǎn)中成為可調(diào)。 動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)被葉輪及護罩所包圍,這樣工作安全,避免臟物落進調(diào)節(jié)機構(gòu),使之動作靈活或不卡澀。 當軸流送風機在某工況下穩(wěn)定工作時,動葉片也在相應某一安裝角下運轉(zhuǎn),那么伺服閥將油道①與②的油孔堵住,活塞左右兩側(cè)的工作油壓不變,動葉安裝角自然固定不變。 當鍋爐工況變化需要減小調(diào)節(jié)風量時,電信號傳至伺服馬達使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn),控制軸的旋轉(zhuǎn)帶動拉桿向右移動。此時由于液壓缸只隨葉輪作旋轉(zhuǎn)運動,而調(diào)節(jié)桿(定位軸)及與之相連的齒條是靜止不動的。于是齒套是以B點為支點,帶動與伺服閥相連的齒條往右移動,使壓力油口與油道②接通,回油口與油道①接通。壓力油從油道②不斷進進活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi),使液壓缸不斷向右移動。與此同時活塞左側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道①通過回油孔返回油箱。 由于液壓缸與葉輪上每個動葉片的調(diào)節(jié)桿相連,當液壓缸向右移動時,動葉的安裝角減小,軸流送風機輸送風量和壓頭也隨之降低。 當液壓缸向右移動時,調(diào)節(jié)桿(定位軸)亦一起往右移動,但由于控制軸拉桿不動,所以齒套以A為支點,使伺服閥上齒條往左移動,從而使伺服閥將油道①與②的油孔堵住,則液壓缸處在新工作位置下(即調(diào)節(jié)后動葉角度)不再移動,動葉片處在關小的新狀態(tài)下工作。這就是反饋過程。在反饋過程中,定位軸帶動指示軸旋轉(zhuǎn),使它將動葉關小的角度顯示出來。 若鍋爐的負荷增大,需要增大動葉角度,伺服馬達使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn),于是控制軸上拉桿以定位軸上齒條為支點,將齒套向左移動,與之嚙合齒條(伺服閥上齒條)也向左移動,使壓力油口與油道①接通,回油口與油道②接通。壓力油從油道①進進活塞的左側(cè)的液壓缸容積內(nèi),使液壓缸不斷向左移動,而與此同時活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道②通過回油孔返回油箱。此時動葉片安裝角增大、鍋爐透風量和壓頭也隨之增大。當液壓缸向左移動時,定位軸也一起往左移動。以齒套中A為支點,使伺服閥的齒條往右移動,直至伺服閥將油道①與②的油孔堵住為止,動葉在新的安裝角下穩(wěn)定工作。
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收錄時間:2011年03月10日 23:07:20 來源:北極星電力網(wǎng) 作者:
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3.2 速度信號采集電路
圖5給出選用集成轉(zhuǎn)速傳感器KMIl5/16構(gòu)成的轉(zhuǎn)速測量電路。其中,低通濾波器由R15,R16,C16構(gòu)成,上限頻率為1 kHz。比較器LM393單獨供電,電源經(jīng)分壓后,其參考電壓加至LM393的反相輸入端即引腳3;轉(zhuǎn)速信號加至同相輸入端即引腳2。利用R18,R19,R20設定比較器的滯后電壓。保護電路中的VD2可防止電源極性反接;箝位二極管VD3起保護作用;C13為電源濾波電容;C14為去噪電容。
3.3 調(diào)壓模塊信號生成電路
該電路利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器將P87C591的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成調(diào)壓模塊適用的模擬信號。圖6給出調(diào)壓模塊信號生成電路。其中,輸出端口的電壓信號Uo為三相交流調(diào)壓模塊的控制電壓。
4 軟件設計
圖7給出系統(tǒng)軟件設計流程圖。其中,初始化主要包括設置模數(shù)轉(zhuǎn)換模式和模擬通道的選擇等。采用該方案可以靈活地通過軟件編程,簡單實現(xiàn)牽引電動機參數(shù)到通風機電機參數(shù)的轉(zhuǎn)換,且控制精確。
5 測試結(jié)果
表1給出該系統(tǒng)的試驗測量數(shù)據(jù)。由表1可知,通風機的電動機轉(zhuǎn)速可以隨溫升變化進行調(diào)節(jié),由于通風機電動機的軸輸出功率正比于轉(zhuǎn)速的3次方,所以可實現(xiàn)功率調(diào)節(jié),達到節(jié)能目的。該設計方案各硬件模塊問的連接簡單,可靠性強,控制精確,體積小,成本低,具有良好的實用價值。
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