變頻調速在窯頭風機上的應用

作者：高豐 孫鑫 武玉東單位：江蘇巨龍水泥集團 近年來，隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，IGBTE及GTO的出現(xiàn)，實現(xiàn)了元件的自關斷功能，降低了開關損耗，提高了效率，同時由于開關頻率的提高，變換器采取了PWM控制，大大降低了電動機的諧波損耗，減少了轉矩脈動，加快了調節(jié)速度。 隨著電氣技術的發(fā)展，變頻調速作為一種先進的電動機調速方式，其優(yōu)異的性能以及帶來的可觀的經(jīng)濟效益早已為人們所熟知。而國內(nèi)變頻調速至今還主要應用在中小容量的低壓電動機上，經(jīng)過考察研究，江蘇巨龍水泥集團決定對窯頭排風機進行改造，采用高壓變頻技術，在節(jié)能方面做出大膽嘗試。 變頻器選型 目前，變頻技術飛速發(fā)展，供選擇的范圍比較寬，因此只有全面分析各自的優(yōu)缺點，根據(jù)實際情況選用，才能達至最優(yōu)效率。初步確定以下3個方案。 方案1：用輸入變壓器將6kV的高壓降為660V或更低用低壓變頻器實現(xiàn)調速，再用輸出變壓器升到6kV。此方案的缺點是效率低，技術性能一般，維護工作量大。 方案2：用額定電壓6kV的高壓變頻器直接驅動電動機，實現(xiàn)變頻調速。此方案整體效率高，技術先進，結構簡單,廠房降溫，可靠性高，缺點是投資大。 方案3：選用新的低壓電動機，取代原有的電動機。經(jīng)輸入變壓器降壓后，用低壓變頻器調速。 改造步驟及措施 方案確定后，我們又對變頻器的調速原理進行了全面的分析和理解之后，選用了希望一森蘭公司生產(chǎn)的SLANERT06?40高壓變頻器。希望一森蘭公司生產(chǎn)的完美無諧波高壓變頻器是一種新型的直接輸出高壓的變頻器，它采用若干個低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出,車間負壓通風降溫設計，諧波分量小，功率因數(shù)高，輸出波形近乎正弦波，不存在諧波引起的電動機附加發(fā)熱。電動機軸電流以及轉矩脈動和噪聲。 （1）系統(tǒng)的電氣原理 1）2002年我公司對窯頭排風機電氣系統(tǒng)進行了改造，改造后系統(tǒng)的整體電氣原理如附圖所示。 其中，KM1～KM4為高壓真空接觸器，KM1和KM2為進線開關，KM3為變頻輸出開關，KM4為工頻旁路開關：R為緩沖電阻，由3個管電阻串聯(lián)使用。 2）考慮到系統(tǒng)出現(xiàn)塌料等不正常情況，有時會造成系統(tǒng)風壓不穩(wěn)，為提高整個系統(tǒng)的自動調節(jié)能力，我們將風壓信號取出，作為變頻器調速的反饋信號，以便實現(xiàn)自動調節(jié)的功能。 （2）變頻器的特性測試 變頻器投入后，為檢查其性能，我們對多種工況下變頻器工作狀況進行了詳細的測試，結果均達到了設計要求。 1）工頻運行模式 工頻旁路運行適用于變頻器主控制部分發(fā)生故障，無法對變頻器進行控制或因變頻器檢修而不希望影響生產(chǎn)時，通過起動旁路按鈕控制附圖中的KM4閉合，KM3分斷，直接進入工頻運行，工頻起動時，電流倍數(shù)在8倍以上，電壓降低6.5％，起動時間15s。 2）變頻起動諧波分析 閉合附圖中的KM1、KM2、KM3、KM4，變頻器輸出電壓信號在變頻器輸出頻率10Hz、20Hz、30Hz、40Hz時，分別進行測試分析，均未引起系統(tǒng)諧波含量增大，6kV母線電壓各次諧波含量和總畸變率基本沒有變化，波形幾乎為正弦波。 效果驗證 （1）通過對變頻器特性測試及兩年來的運行情況了解，變頻調速的主要優(yōu)點如下： 1）電動機可以平緩地起動，減少了起動沖擊，且不需再配備起動裝置。 2）具有可靠的保護性能，變頻器具有過壓、欠壓、缺相、輸出接地、短路、過流及過載保護，并具有柜門打開后及控制電源失電后跳高壓開關，功率單元故障診斷功能。

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收錄時間:2010年12月30日 00:40:06 來源: 作者:

中國作為一個工業(yè)制造大國，重工業(yè)的發(fā)展仍舊占據(jù)重要的經(jīng)濟地位。而工業(yè)鍋爐生產(chǎn)工藝作為重工業(yè)產(chǎn)品工藝流程的重要一部分，也由此受關注。

工業(yè)鍋爐的溫度？

你可知道，一個鍋爐內(nèi)裝的液體溫度有多高？800度到1200度！這些溫度，可以將人都融化掉。所以，為了降低鍋爐高溫對人體的傷害，許多工業(yè)鍋爐使用廠家都會選購排熱散熱鼓風機以保障可靠地操作。

高溫工業(yè)鍋爐有哪些？

■連續(xù)加熱爐

■箱式爐

■帶懸掛爐

■時效爐

■井式爐

■高對流爐

■推桿爐

■輥底爐

■步進梁式加熱爐

?哪些進口風機適用于工業(yè)鍋爐散熱？

利用工業(yè)散熱風機，尤其是進口風機，如意大利風機法拉利、美國雙城風機、瑞士的奧斯博格風機等，在處理工業(yè)爐產(chǎn)生的熱量方面都有明顯的優(yōu)勢。它們能夠幫助熱氣順利過渡，從而讓鍋爐各處擁有更均勻的能量。

?鍋爐風機設計應注意什么？

適用于工業(yè)鍋爐的工業(yè)風機，即鍋爐風機，必須要采用細節(jié)性的智能解決方案。盡可能使風機電機的溫度達到800度，且在預計壽命范圍內(nèi)，盡量讓客戶減少更換電機的頻率。這也要求，風機制造商要設計特殊可靠的風機，如適用于1200度溫度的極端鍋爐風機。

通常情況下，這些鍋爐風機必須要包括以下幾個部件：

水冷電機

水冷式絕緣盒

在緊急情況下，緊急斷開高溫冷卻

建立氣密模型

采用特殊電機軸（如鉻鎳鐵合金600）

使用雙速電機，降低電機的高溫

?鍋爐風機安裝需注意什么？

因為工業(yè)鍋爐高溫，在安裝時必須要注意避免熱氣對安裝人員的傷害。建議，將一個圓形或直角的法蘭作為“插件”，直接介入鍋爐的頂部或側壁，從而減少散熱危害。許多廠商的鍋爐生產(chǎn)也將得益于這種特殊的設計。

同時，為了降低專用高爐氣溫，降低熱氣損失，可以給電機和軸承安裝一個絕緣箱。而且，如果可以，還需減小體積，提高安裝的方便度。這也是許多進口風機熱衷于設計適應力比較強的電機耦合、風機葉輪和驅動皮帶的原因。

　　傳統(tǒng)上凍干周期的確定基本是依賴于經(jīng)驗和多次試驗的結果，其科學性和效率很難保證。目前國際上一些大的藥廠和專業(yè)公司開始致力于可控的、可驗證的凍干周期的研究，這種技術并不需要增加任何添加劑，其核心優(yōu)點在于通過精確控制冰晶體的尺寸，凍干產(chǎn)品的孔徑等來降低干燥時間。

　　通過對預凍速率的控制，可以在所有樣品范圍內(nèi)對冰晶體的形成進行控制，而良好的冰晶體結構可以使得凍干過程尤其是第一階段升華的時間大大縮短。是美國禮來大藥廠對某產(chǎn)品西林瓶凍干的研究實例，事實證明，完全可以建立一個可控的模型來達到對孔徑的精確控制，從而使初級干燥的時間縮短一半。同時，凍干后產(chǎn)品的殘水含量，溶解性，成形性均非常均一。

　　對凝固過程的精確控制還可以將易發(fā)生變化的生物活性物質的活性損失降到最低�？煽乩鋬鲆允拐麄�凍干過程置于嚴格控制之下，凍干終點的判定難題也自然迎刃而解。

　　無托盤凍干或一次性托盤代替不銹鋼托盤凍干散料凍干常規(guī)上一直使用不銹鋼托盤做為物料的凍干容器，不銹鋼托盤的使用帶來一系列的問題：不銹鋼托盤本身平整度的問題導致與擱板接觸不充分，換熱效率低，這一問題在托盤長期使用變形后顯得尤其突出；不銹鋼托盤的清洗，消毒非常繁瑣；出料不便，尤其是借助不銹鋼工具出料時產(chǎn)生金屬顆粒的問題；托盤與擱板的磨擦對擱板的光潔度產(chǎn)生一定的破壞作用并可能產(chǎn)生金屬顆粒。

　　目前，國際上許多藥廠開始使用無菌膜來代替不銹鋼托盤。基本的方法是使用雙層包裝的無菌薄膜，在無菌間里將無菌薄膜通過特殊的夾子固定在不銹鋼框架上，產(chǎn)品則加入無菌薄膜。其優(yōu)點是：無菌薄膜在物料重力的作用下，可以完全與擱板接觸，避免了不銹鋼托盤同時與擱板接觸不充分，換熱效率低的問題；免去了托盤的清洗，滅菌過程；出料方便，完全，不易起塵；無菌薄膜可以反復使用。

　　目前，天利集團科技有限公司正在國內(nèi)推廣這種技術并已經(jīng)被一些制藥企業(yè)采用，取得了不錯的效果。

　　另外，國際上還出現(xiàn)了一種使用拋棄型凍干托盤的方法。這種拋棄型凍干托盤使用基于塑料的材料，為一次性使用，避免繁瑣的清洗，滅菌過程。另外，這種托盤還有一個獨特的優(yōu)點：整個托盤由隔離膜覆蓋。一方面，該膜可以使水分子自由通過；另一方面，隔離膜又可以防止產(chǎn)品飛出及潛在的交叉污染。使用這種一次性托盤，盡管托盤本身的成本比較高，但能克服使用開放式的不銹鋼托盤所帶來的一系列副作用，如產(chǎn)品在凍干機內(nèi)及工藝區(qū)里的飛揚、以及由此導致的收率的損失、工作人員及產(chǎn)品的暴露危險、大量的清潔及清洗工作等都可以得到避免，從而大大降低了凍干生產(chǎn)的隱性成本。

　　整合的凍干生產(chǎn)線為了盡可能的減少潔凈間內(nèi)的操作人員，從而產(chǎn)生更好的無菌安全性，降低運行費用，以為代表的國際上大的凍干設備供應商開始向高端客戶提供整合的凍干生產(chǎn)線方案所示。

　　所謂整合的凍干生產(chǎn)線，是包括凍干機以及與之配套的自動進出料系統(tǒng)（分為固定式和移動式），轉運系統(tǒng)（層流轉運車，緩沖車，流水線），隔離系統(tǒng)，以及從西林瓶清洗到滅菌分裝，半壓塞和軋蓋，檢重裝置。整合的凍干生產(chǎn)線的提供，使整個凍干生產(chǎn)的自動化程度大為提高，可重復性和可控性也大大提高了。更重要的是，由于操作人員的減少，無菌控制更加完美，特殊產(chǎn)品生產(chǎn)時的人員保護更加安全了。目前，國際上能夠進行整合凍干生產(chǎn)線生產(chǎn)的企業(yè)并不多。

　


炎夏的到來，讓不少人又將空調看作了日常生活不可缺少的電器，有些人甚至日夜都待在空調房里。室內(nèi)開空調的時間不要太長，最好經(jīng)常開窗換氣，以降低室內(nèi)有毒氣體的濃度，定期注入新鮮空氣。 專家告訴我們，空調在使用前一定要先清洗空調過濾網(wǎng)的積塵，然后用消毒液將過濾網(wǎng)浸泡，有條件的最好在使用前用吸塵器進行室內(nèi)風機除塵，并定時對空調過濾網(wǎng)進行消毒。 　　殊不知，夏季使用空調還有諸多的注意事項。每天空調在開機的同時先開窗通風一刻鐘，第一次使用的時候多通風一些時間，可以讓空調里面積存的細菌、霉菌和螨蟲盡量散發(fā)。為了避免釀成事故，空調在運轉時千萬不要對著它噴灑殺蟲劑或揮發(fā)性液體。此外，開冷風的時候，空調口不要直接吹向人體，特別是不能吹向嬰幼兒、老年人和身體虛弱的病人。特別要注意的是，嚴禁在空調房間內(nèi)吸煙。有人愛把室溫調得過低，這也是極端錯誤的，專家表示，一定要注意調整室內(nèi)外溫差，一般不超過8－10攝氏度為好


(一)風機振動劇烈
1、機殼或進風口與葉輪磨擦；
2、基礎的剛度不夠或不牢固；
3、葉輪鉚釘松動或軸盤變形；
4、葉輪軸盤與軸松動；
5、機殼與支架，軸承座與支架，軸承座與軸承蓋等聯(lián)接螺栓松動；
6、風機出口管道安裝不良而產(chǎn)生共振；
7、葉片上有積灰、污垢，轉子產(chǎn)生不平衡；
8、葉片磨損，葉輪變形；
9、聯(lián)軸器直聯(lián)傳動的，則是排煙風機軸與電機軸不同心，聯(lián)軸器歪斜，聯(lián)軸器螺栓松動。皮帶傳動的則是皮帶輪槽錯位。
(二)軸承溫升過高：
1、風冷盤螺栓松動，使自冷失靈或風冷盤積灰、污垢太多需清除；
2、軸承座振動劇烈；
3、潤滑脂質量不良，變質或填充過多或含有灰塵、粘砂、污垢等雜質；
4、軸承蓋聯(lián)接螺栓之緊力過大或過�。�
5、軸與滾動軸承安裝歪斜，前后兩軸不同心；
6、軸彎曲或滾動軸承損壞。
(三)電動機電流過大或溫升過高：
1、開車時進(出)氣管內(nèi)閘門未關嚴；
2、流量超過規(guī)定值或風管漏氣；
3、屋頂風機輸送之氣體密度過大或溫度過低，使壓力過大；
4、主軸轉速超過額定值；
5、電機輸入電壓過低或電源單相斷電；
6、受并聯(lián)風機工作情況惡化的影響；
7、聯(lián)軸器聯(lián)接不正，膠圈過緊或間隙不勻；
8、受軸承座振動劇烈的影響。
(四)膠帶滑下：
兩三角帶槽輪位置彼此不在一中心線。
(五)膠帶太松：
膠帶磨損，拉長，使膠帶太松，兩三角帶輪中心帶長不相稱，應調整電機滑軌上的電機與主軸之距離



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