变频器在南太子湖污水处理厂的应用30合金压铸
变频器在南太子湖污水处理厂的应用(3)
变频器在南太子湖污水处理厂的应用(3) 2011年12月09日 来源: 4.流体力学的观点: 流量 ∝ 转速
压力 ∝转速2
轴功率∝转速3
若转速下降 20%,则功率下降到51.2%
若转速下降 50%,则轴功率下降到12.5%
即使考虑调速装置本身的损耗等因素,节电也是相当可观的。
四、变频泵的优化配置
有一种变频模式通常叫做恒水位变量循环状启动并先开先停的工作模式。在这种排水运行模式中,当来水流量少于变频泵在恒水位工频下的流量时,由变频泵自动调速排水,当来水流量增大,变频泵的转速升高。当变频泵的转速升高到工频转速,由变频排水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接供电(不通过变频器供电)。变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随来水流量增大,其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入。这就是循环软启动投入方式。
但是,在任一台泵变频运行时,万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的 ;当变频器跳闸,必然使所有并联水泵停机而中断排水,造成厂区淹水。
因此,当水泵的可靠性一定,具有自动轮换控制功能的变频恒水位的可靠性将低于不具备自动轮换控制功能的变频恒水位机。因此 从安全生产的角度,我们不主张采用一拖几系统。而计划在出水泵房选用2台变频潜污泵各自独立运行来提高安全系数。并在进水泵房安装2台变频潜污泵调节水量。
五、自动化控制的实现
根据出水泵房前池的水位,通过改变潜污泵电动机供电电源的频率来调整潜污泵的转速,从而控制排水量,因而变频必须受到水位反馈信号的控制,以构成水位自动控制系统。
常用的闭环控制方案是采用线性反馈控制系统。这种系统虽然能够实现恒液位自动控制,但是存在以下不足:
① 成本高,这是由于线性液位(压力)传感器及调节器价格昂贵;
② 可靠性低,由于线性液位(压力)传感器必须沉入水底且与水充分接触才能测量到水的高度(或压力),因此传感器的测量孔被泥沙堵塞而容易产生测量误差,致使被控水位偏离期望值;
③现场调试复杂,被控对象的非线性和大惯性因素给调节器的参数配置带来了困难,有可能影响系统的稳定性和动态性能。总之,对于这样一个非线性、大惯性过程采用线性反馈控制是不合理的,在经济上不合算,在性能上不优越,而且调试不方便。
南太子湖决定采用一种结构简单、运行可靠、成本低廉的非线性反馈变频调速系统,成功地克服了线性反馈控制存在的问题。在该系统中,采用国产的变频器控制潜污泵,通过一套超声波液位传感器构成非线性反馈控制系统,将水位控制在极限环内。
在出水泵房前池上安装一套超声波液位传感器,它可以测量4个液位。通常运行时水位将在2SL和3SL之间波动,当有大扰动时1SL或4SL实现运行频率自整定和水位报警功能,该超声波液位传感器输出信号被输送到电气控制单元,实现继电器型非线性反馈特性,并与变频器控制端子相结合,形成非线性控制。
六、系统应用效果:
由于变频器每千瓦的成本随着其功率增大而减少,变频调速装置的经济性也随着电机功率的增大而提高。变频调速装置投资回收期为一年左右,使用寿命约10年。
本潜污泵24小时运行,每月30 天,本变频控制柜在恒水位运行区的综合节电率约在20%左右,由此:
每月节电总量=120KW×20%×24×30=17280度
按每度电以0.75 元计算,则:
潜污泵的节电资金:0.75×17280 度 =12960元/每月
变频调速除节电外,还有增产、降耗、优质的效果。由于它具有体积小、重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点,深受使用人员欢迎,变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备。
结束语:南太子湖污水处理厂出水泵房的潜污泵在使用了 EV2000 系列变频器以后,不但免去了许多繁琐的人工操作,不安全隐患因素,并使系统始终处于一种节能状态下运行,延长了设备的使用寿命,更好的适应了生产需要。而且通用型变频器丰富的内部控制功能可以很方便地与其他控制系统实现闭环自动控制。从运行情况来看,效果很好。因此,在污水处理厂或相似的系统中使用变频器应具有很好的推广价值。
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