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应用案例
森兰变频器在包钢供水应用
2014-07-31 浏览量:2852

一、引言

在工厂供水和生活用水中,流量、压力、扬程等参数都常随工况的改变而变化,过去由于技术水平的限制,没有一种合适的调速方法可以解决因这些时变量而带来的负面影响,因此采用人工投切水泵,当用水量小的时候,切除多余的水泵;当用水量大的时候,投入必要的水泵。由于水泵的大小是固定的,某种用水量时,投入一台供水量又多,切出一台供水量又不足。由此可见,这种方法调节的精度低,还会造成电能浪费,水泵投切时对整个管网的冲击大,水泵和电机一直处于高速运行中,缩短了机械系统和电气系统的正常工作寿命。

近年来,随着电力电子技术的发展,变频调速技术已十分成熟,实践证明在风机、水泵类负载中应用变频调速可以节约20%~50%的电能,并且应用变频调速以后可以带来以下好处,其最大的优点就是具有明显的节能效果及改善生产工艺,保持稳定压力,不用人为的调节,使整个生产过程实现了自动化。

1、对现有电机实现软起,软停。解决电机因直接起动时对水泵和管网冲击而产生的滴、漏、冒。在电机起动时对电网无任何的冲击。

2、对电机实现各种保护功能,由于变频器是集电力电子微控技术为一体的先进设备,它通过CPU所建立的电机模型与运行实测电机参数实现精确的矢量控制,并对电机进行完善的保护,如电机过载、过压、欠压、过热、接地、电源缺相等。

3、根据工厂需要一次性完成参数设定,以后由变频器根据供水的实际情况自动完成对水泵时变参数的调整,全部过程实现自动化。

4、延长了水泵和电机的使用寿命,变频器自动调节运行频率减缓水泵的磨损和电机老化;使整个管网始终保持在正常压力下工作,减少维修量。

二、恒压供水系统变频改造方案

系统主要由3台水泵、1台森兰SB200变频器、压力变送器、PLC等组成。钢铁企业的用水量都很大,水泵容量大,与此相配的管网的管径也大,因此,在投切水泵时要控制阀门,投泵时遵循“先投泵,在开阀”,切除泵时“先关阀,后停泵”,这时需用PLC来进行控制。系统控制原理如图5所示:



5变频恒压供水系统图

5中,由变频器键盘设定压力给定值,压力变送器PT送回管网压力的反馈值,变频器内置PID调节器根据给定值与压力变送器的反馈值进行比较,由此来控制水泵运行转速以及台数,变频泵在调速运行,从而实现管网压力恒定。如果是小容量的水泵,无需用PLC控制阀门,多泵投切功能均可以用森兰变频器内置的恒压供水软件元实现,应用简单,维护方便。

三、节能

为了适应实际用水量的变化,以往采用人工投切水泵的台数来调节管网的水压和流量。这就造成了处于管网不同出口处的压力变化,有时超压,有时欠压。水泵机组应用变频调速技术,即通过调节输入电机电源的频率来改变水泵的转速。离心水泵属平方转矩特性负载,电动机消耗的功率与转速的三次方成正比,变频调速后,可节省大量的电能,达到节能增效的目的。


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