高压变频器在发酵罐搅拌机上的应用.doc

高压变频器在发酵罐搅拌机上的应用1 引言山东淄博中轩集团股份有限公司，是国内较早的生产黄原胶等生物制品的大型企业，具有三十多年的研制、开发、生产的发酵经验，目前已具有上万吨的生产规模，通过了iso9002质量体系及kosher、fcciv、usp等国际认证，形成遍布全球的销售网络，全方位的应用技术服务，发展成为全球重要的生物制品生产销售基地。但是近年来，随着产销量的不断增加，企业的生产成本也在逐年攀升，特别是大型的发酵罐搅拌机械，电费居高不下，成为困扰企业发展的一大阻力。现在国家普遍提倡节能降耗，随着中华人民共和国节能法的颁布，改进生产工艺，降低生产成本，节能降耗势在必行。目前，在生产企业中，推广应用变频调速，应用电力电子技术，提高用电效率，改善生产工艺流程，实现自动控制，并进而节约资源，减少生产成本，降低人工及电力消耗，已成为企业发展的主流。特别是近年，随着高压变频调速技术的日趋完善，高压变频器的应用正日益普及。因此，采用高压变频，对原来的工频控制设备及新上设备进行技术改造，已成为当务之急。山东中轩集团股份有限公司的领导经过多次反复的酝酿讨论，决定对目前的黄原胶发酵罐搅拌机的第2期10台设备进行技术改造，应用成熟的高压变频调速技术，淘汰掉多极电磁调速设备，取得了良好的工艺及节能效果。经过考察，山东新风光电子科技发展有限公司是国内较早进行变频器研制生产的单位，具有十几年的研制开发经历，特别是在高压变频器生产方面，具有较强的实力，2007年荣获“中国名牌”产品，是中国高、低压变频器的国家标准起草审定的唯一企业单位。研发生产的高压变频器已在国内著名的钢铁、煤炭、化工、石油、制药等众多行业十分普遍地应用。在莱钢、辽河油田、胜利油田、济钢、平阴制药厂、内蒙煤矿等的除尘风机、凝结水泵、提升机等设备上都有批量应用，而且取得了较好的效果，因此他们决定采用山东新风光电子科技发展有限公司生产的10kv/630kw的高压变频器进行设备改造。2 现场的设备情况2.1设备情况(1)电机参数额定功率：450kw;额定电流：29a;额定电压：10kv;额定频率：50hz;功率因数：0.89。(2)运行参数启动方式：直接启动;工作电流区间：2435a;全年工作时间：7500h;工作周期：7072h;电价：0.45元/kwh。(3)工况细节工作周期是72h，可根据工艺要求进行调整，以皮带传动，在高速运行时可能会出现打滑现象。搅拌速度约120r/min。在每个工作周期，在头048h内，为多极调速，转速调整最大范围为额定转速的40%。运行频率约为前期的30hz，24h时运行频率为40hz，48h后运行在45hz。2.2设计方案的确定为满足高压变频配置中的变频器要求，本着安全第一、质量可靠的方针进行认真的分析，认为采用jd-bp38-450型高压变频器完全能满足要求，制定出如下技术方案，此方案具有以下特点：(1)优良的调速性能，满足负载工艺要求;(2)良好的节能效果，提高系统运行效率;(3)实现系统软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命;(4)系统安全、可靠，确保负载连续运行;(5)控制方便、灵活，自动化水平高。设计时，根据电机容量，选用高压变频器，对搅拌机系统进行控制，原设计电机容量为10kv/450kw，因此选用山东新风光电子科技发展有限公司生产的jdbp38450f高压变频器进行控制。为安全起见，防止在变频器检修或故障时耽误生产，系统还设计有工频旁路，可以实现工变频自动转换。2.3主要技术性能指标额定输入电压：10kv(-20%+15%);输入频率：4555hz;输入方式：36脉冲二极管全波整流输入;输出方式：每相10单元载波移相正弦波脉宽调制输出;输入功率因数：大于0.96(额定负载时);效率(含变压器)：大于96%(额定负载时);输出频率：050hz，连续可调;频率分辨率：0.01hz;过载能力：120%连续，150%1min;控制电源：双路供电，220vac，5kva;冷却方式：强制风冷;防护等级：ip20;模拟量输入：四路，05v/420ma，任意设定;模拟量输出：两路，05v/420ma可选;开关量输入输出：32入/16出(可按用户要求扩展);通讯接口：rs-485接口;运行环境温度：040;贮存/运输温度：-4070;环境湿度：90%