山东中轩集团发酵罐搅拌机应用

分类：技术教程日期：2009-06-03 17:08:58 来源：湖北三环发展股份有限公司

1、企业简介

山东中轩集团有着三十多年成功的发酵经验。该公司于1992年研制、开发出高质量的黄原胶产品。自此，山东中轩股份有限公司已发展成为全球重要的生物制品生产基地。

　＊年产上万吨的生产规模
　＊高质量产品的多系列
＊ISO9002质量体系认证
　＊Kosher、FCCⅣ、USP等国际认证
　＊遍布全球的销售网络，全方位的应用技术服务

2、负载工况

【负载名称】：黄原胶发酵罐搅拌机
【选用高压变频器设备型号】：SH－HVF II 10K/600型
【数量】：20台（第一期）
【投运时间】：2007年9月6日
【电机参数】：

型号		额定功率	450kW
额定电流	37A	额定电压	10kV
额定频率	50Hz	功率因数	0.89

【运行参数】：

启动方式	直接启动	工作电流区间	24A～35A
全年工作时间	7500小时
工作周期	70—72小时

结算电价：0.45元/kWh。

【工况细节】：工作周期是72小时，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120转/分。在每个工作周期，在头0—48小时内，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，24小时时运行频率为40Hz，48小时后运行在45Hz。

3、高压变频改造过程

1、设计：采用一拖一方案保留原系统所有设备,将高压变频器串入高压电机回路。系统变频运行时，改变变频器频率的办法改变电机的转速。若变频器某单元故障，变频器自动将该单元短路，高压变频器可降频运行；当变频器故障单元大于2时，高压变频器可手动切换到工频运行，保证系统工作的可靠性。
在变频运行时，合刀闸QS1、QS2；工频运行时，合刀闸QS3。QS2和QS3机械互锁。

2、改造后生产工艺控制方式：

（1）正常时，根据需要转速大小调节电机转速；
（2）异常时，即变频器万一出故障而又无法自动排除时，变频器故障时，变频器输出跳闸信号到高压开关柜跳开断路器,运行人员切换到工频旁路。

3、变频器的布置及土建方案

本项目变频器放置控制室（具体地点待定），长8000mm×深6000mm×高4000mm（放置一台）；厂内环境符合变频器运行需要，建议实际地点远离灰尘较多的生产现场。

变频器暖通设计有专门的通风散热通道。可根据需要加装空调。

4、安装调试控制工期

设备的安装就位	控制工期大约 3天
高压电缆和控制电缆的放线穿线	控制工期大约 2天
高压电缆头的制作和试验	控制工期大约 1天
高压变频器的内部接线	控制工期大约 2天
高压变频器的试验	控制工期大约 2天

5、用户接口

在设计中充分考虑用户需求和工况的差异性，提供丰富的接口

（1）触摸屏提供以下主要人机接口

Ä 电机参数设置
Ä 运行参数显示（电压、电流、当前运行频率、目标频率）
Ä 报警信息
Ä 保护参数
Ä 调试信息
Ä 运行电流、电压曲线
Ä 控制曲线修正接口
Ä 电机运行的校正设置

（2）按钮、指示灯接口
Ä 变频启动、停止
Ä 急停
Ä 工频启动、停止（配自动进线柜时）
Ä 运行状态设置（变频、工频、调试）（在运行过程中可无扰动切换状态设置）
Ä 状态指示（工频、变频运行指示）
Ä 报警指示
Ä 就地操作/远程操作设置（在运行过程中可无扰动切换状态设置）

（3）远程操作箱接口（该项功能可由用户选择）
Ä 当用户对设备的控制不进DCS时可选择远程操作箱在电机附近就地操作，提供以下接口，该方式接口为硬接线方式，模拟量采用4～20mA信号量。
Ä 变频启动、停止、急停
Ä 报警指示
Ä 运行指示
Ä 当前运行频率
Ä 当前运行电流

4、使用变频器的效益分析

直接效益	对10kV/4500kW搅拌机进行变频改造后，同样的工况，相对于改造前一台电机工频运行节能率约为20%。
间接效益	1	由于高压变频器卓越的软启动/停止功能（可以零转速启动），大大减小了启动冲击电流对电动机和电网的冲击，有效减小了电机故障，从而大大延长了电机的检修周期和使用寿命，同时还有效避免了冲击负荷对电网的不利影响。
	2	由于高压变频器输入功率因数在0.95以上，不仅无需功率因数补偿，还间接提高了电机本身的功率因数，减少了无功损失。
	3	可以任意的调节搅拌时间和效果，可以缩短单位工作时间，提高企业量。
	4	由于高压变频器特有的平滑调节，从而大大减少了对于皮带传动的磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度，有效减少了检修费用，延长了搅拌机的使用寿命。
	5	使用变频调节，提高了系统运行的安全稳定性。
	6	由于采用闭环控制，进一步提高了设备运行控制和系统运行管理的自动化水平，从而真正实现无人值守、自动调节，大大增强了运行的安全可靠性。