離心機(jī)制動(dòng)方式的改造

1 引言
　　石藥集團(tuán)維生藥性(石家莊)有限公司是目?jī)?nèi)主要的維生素C生產(chǎn)企業(yè) 公司一直努力進(jìn)行技術(shù)改造，利用先進(jìn)的控制工藝及控制技術(shù)． 降低成本， 提高工作效率。此次對(duì)離心機(jī)的挖制系統(tǒng)改造正是對(duì)以前舊設(shè)備進(jìn)行的重要改造之一。
　　離心機(jī)是維生素c 生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用最多的料般分離設(shè)備，它能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)晶體與溶斛母被的丹離 經(jīng)過十多年的使用，原來的電氣控制顯得有些落后于工藝的發(fā)展．尤其是降速時(shí)間太長(zhǎng)，工作效率較低． 成為工藝改進(jìn)的主要制約因素。如果采取增加機(jī)器設(shè)備的方法， 不但投資大，還要受到安裝條件限制，因此采取改造原來的控制系統(tǒng)的辦法， 采用反饋制動(dòng)單元配臺(tái)變頻 瞳控制． 以解決上述問題。現(xiàn)以舊線提煉二工段一 離心機(jī)技術(shù)改造為例， 介紹有關(guān)情況
　　2 離心機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹
　　2.1設(shè)備機(jī)械參數(shù)：
    電動(dòng)機(jī)型 YB180i 4B5 22kW
    電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 147Or／min
    轉(zhuǎn)鼓直徑 1500mm
    有效容積 600L
    轉(zhuǎn)鼓最高轉(zhuǎn)速850r／min
    冼料速度80r／min
    加料速度80r／min
    最大裝卡車量800kg
    變頻器型號(hào) FRN22Gl1S 4Cx
    2.2 制動(dòng)單元選用及電氣控制系統(tǒng)原理
    離心機(jī)是一種大瞬量設(shè)備，正是這種機(jī)僦特性使得制動(dòng)單元成為離心機(jī)運(yùn)行控制豐要部件之一， 對(duì)于離心機(jī)的工藝控制和機(jī)械效率的提高都有非常重要的意義。離心機(jī)降速時(shí)．如果采用自由停車， 離心機(jī)的實(shí)隱 停車時(shí)問將超過2h，這對(duì)于離心機(jī)使用及工藝控制都有很大的制約． 采用機(jī)械制動(dòng)方式，對(duì)于較大容最的離心機(jī)來說．不但時(shí)間太長(zhǎng)，控制和安全方商則存在較大的隱患；所以只能利用坐頻調(diào)速制動(dòng)方式。在利用受顴調(diào)速制動(dòng)時(shí)， 變頻器的設(shè)定制動(dòng)時(shí)間較短， 由于離心機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很欠，離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)， 此時(shí)電動(dòng)璣的轉(zhuǎn)速比變頻囂的輸出同步轉(zhuǎn)速高． 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)使得變頻器直流母線電壓升高，如果不能把這部分能量消耗攛，使得直流母線電壓保持在正常范圍內(nèi)，變頻器將出觀直流過電壓報(bào)警故障而不能正常工作， 為了消耗掉這部分再生能量， 使用制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻互相配合，在制動(dòng)單元檢測(cè)到直流母線電壓超過正常工作范圍值時(shí)，打開直流母線和制動(dòng)電阻之間的電路通道， 將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的再生電能消耗在制動(dòng)電阻上， 從而限制直流母線電壓，使得降速過程正常進(jìn)行。
    由于受到技術(shù)及成本上的限制， 以前的離心機(jī)設(shè)備生產(chǎn)廠家都采用上述能耗制動(dòng)方式， 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的再生電能直接消耗在制動(dòng)電阻上， 大量的再生制動(dòng)電能得不到利用， 更由于制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻在配備上受到配電室環(huán)境限制，從功率上不能做的太大， 否則大量的發(fā)熱量將會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)單元及變頻器過熱保護(hù)， 影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展， 能量反饋式制動(dòng)單元逐漸得到開發(fā)和利用， 進(jìn)口反饋制動(dòng)單元由于價(jià)格高， 回收期長(zhǎng)， 維護(hù)費(fèi)用大， 維護(hù)水平要求較高， 因此在使用上受到限制。近期國(guó)產(chǎn)反饋制動(dòng)單元的出現(xiàn)，使得反饋制動(dòng)單元的應(yīng)用變得較為現(xiàn)實(shí)。
    由眾多國(guó)內(nèi)外的反饋制動(dòng)單元中， 我們選用深圳加能電子科技有限公司生產(chǎn)的IP C—P F—l s型能量反饋制動(dòng)單元，其特點(diǎn)如下：
    (1)IPC—PF一1S高效，低哚，綠色環(huán)保；
    (2)適用于所有380-460V的通用變頻器；
    (3)IPC PF 1S會(huì)自動(dòng)測(cè)量再生電能的大小， 自動(dòng)計(jì)算最佳制動(dòng)力矩， 用戶不必設(shè)定任何參數(shù)；
    (4) 較高的性價(jià)比；
    (5) 接線簡(jiǎn)便易行，制動(dòng)效果較好。
    其技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)如表1所示。
    其電氣接線原理圖見圖1
                    
    2.3參數(shù)設(shè)置
    由于反饋制動(dòng)單元的接入， 使得工藝控制參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的變化， 因此對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定。具體主要變頻器參數(shù)設(shè)置見表2。為了保證轉(zhuǎn)速提升的平穩(wěn)性，需要合理選擇加速方式，通過實(shí)踐證明，選用S 曲線啟停方式非常適合轉(zhuǎn)速的提升， 即電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)以較小的加速度運(yùn)行，有利于混合料液在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓中更好的均勻分布，然后再以與加速時(shí)間相應(yīng)的加速度提高轉(zhuǎn)速，接近設(shè)定速度時(shí)，再以較小的加速度運(yùn)行至設(shè)定值；減速過程與加速過程相似。這種運(yùn)行控制方式不但能夠有效地減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)的沖擊電流， 有效地提高離心機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，還能夠使反饋制動(dòng)單元反饋到電網(wǎng)的電流變得較為平緩， 減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
                    
    2．4工藝過程
    SD一1 5O0吊帶離心機(jī)是遼陽(yáng)藥機(jī)生產(chǎn)的主要離心機(jī)品種， 在舊線提煉二工段主要完成古龍酸的晶體與母液的分離。工藝過程為：進(jìn)料過程→升速過程→高速甩料過程→降速過程→洗料過程→升速過程→高速甩料過程→降速過程→出料過程。具體工藝過程及時(shí)間控制參數(shù)見表3，通過表3可以看出，由于降速時(shí)間大大減少，使得工作效率提高2 6％，已經(jīng)能夠滿足所需要的工藝改進(jìn)要求。因此改造設(shè)備是成功的。
                   
    3 節(jié)能分析
     由于采用了反饋制動(dòng)單元，將離心機(jī)帶料的轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)勢(shì)能在降速過程中轉(zhuǎn)化為電能，直接反饋回電網(wǎng)， 因此將節(jié)約大量的電能，減少相應(yīng)的電費(fèi)支出。經(jīng)過測(cè)算，每車料經(jīng)過兩次降速過程，能夠反饋到電網(wǎng)l k W h的電能，每班每臺(tái)離心機(jī)要處理九車料左右，每臺(tái)離心機(jī)每年運(yùn)行時(shí)間為3 3 0天，則每臺(tái)離心機(jī)每年節(jié)約電量為：
    節(jié)約電量=l kWh／車×9車／班×3班／天×340天／年=9l 80kW h
    由以上計(jì)算可以看出采用了反饋制動(dòng)單元以后，每年僅節(jié)約電費(fèi)將可達(dá)到：
節(jié)約電費(fèi)=9l80kWh×0．53元／kWh 4865．4元而反饋制動(dòng)單元價(jià)格僅不到8000元，也就是說，不到兩年的時(shí)間就可以收回購(gòu)買反饋制動(dòng)單元的投資。
    此外，采用反饋制動(dòng)單元以后，節(jié)約了配電室的空調(diào)使用，改善了電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，在另一方面獲得了節(jié)能效果。因此，此項(xiàng)投資對(duì)公司是非常有益的。
    4 結(jié)束語(yǔ)
    這次離心機(jī)制動(dòng)改造是石藥集團(tuán)維生藥業(yè)(石家莊)有限公司進(jìn)行的一次非常有意義的嘗試， 使得設(shè)備的使用效率大為提高， 并在節(jié)能方面、投資效益方面都得到很好的效果。通過這次成功的改造增強(qiáng)了我們繼續(xù)進(jìn)行改造的信心，也將為石藥集團(tuán)維生藥業(yè)(石家莊)有限公司帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益