山东中轩集团发酵罐搅拌机应用

lwdfjw

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。
  Z& `( W  K  r9 ~　*年产上万吨的生产规模
　*高质量产品的多系列
/ |* E! V8 m: z& `  ~' k   *ISO9002质量体系认证
% _2 I- {0 }3 ~0 W' L　*Kosher、FCCⅣ、USP等国际认证
- M. r; d, ~5 U% T! _" t( n　*遍布全球的销售网络，全方位的应用技术服务

1 f# q2 r$ A. F2、负载工况
【负载名称】：黄原胶发酵罐搅拌机
0 z( ^0 ~- E: z【选用高压变频器设备型号】：SH－HVF II 10K/600型  
【数量】：20台 (第一期)
) d4 J6 u  q# l% h% F' i【投运时间】：2007年9月6日
/ K! p# x- B. B- y【电机参数】：
0 F% G7 l6 ^1 R( q

型    号 # V" p/ ^+ n( y3 K7 W/ R		额定功率	450kW " j( y( M, p1 }4 o. |
额定电流	37A	额定电压	10kV 7 m* u; y0 @$ a- P& q: j+ ]
额定频率	50Hz   U9 K& ]5 g$ y3 A	功率因数 1 `9 O9 C9 d5 `2 r5 q. ]9 y	0.89

【运行参数】：

启动方式	直接启动 * Y2 S. M7 r: S  v	工作电流区间	24A～35A / Q9 F3 R* q) Q1 s% N+ r! e7 B; w' I
全年工作时间	7500小时
工作周期 ) y& A/ D; m  i  r: ?# E	70—72小时 5 N6 a: F2 F& s' Z

" \# G, N  ]+ _' l# g2 B结算电价：0.45元/kWh。
3 Q- t. A! g- h" c4 x【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。


! P  t/ \4 p+ B* c# }+ T3、高压变频改造过程
( B0 h1 o$ R. l& e

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。
            
, J, A' ?- c1 h% b* G$ R& x" C1 f

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。
8 w! s3 V; b$ Q# Z5 y

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。
& ^! j+ C" N, A1 A4、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 - M/ Z4 o9 \( N	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

( d# i4 H7 w; d/ `# x3 z0 S- x5、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
5 n1 H( T1 ^8 [# ]# ?1 G& H% NÄ       电机参数设置
+ [, v; h' f# G7 x3 ^! XÄ       运行参数显示（电压、电流、当前运行频率、目标频率）
  a& [0 B+ s" w3 a6 UÄ       报警信息
7 {4 K' e& d; o8 V0 cÄ       保护参数
8 M6 Q3 s2 }- w) j  {Ä       调试信息
* Y$ S5 v9 Q5 `2 W5 p# v6 ^Ä       运行电流、电压曲线
# F& A( w4 E# n, l5 U' L  P  P# ?8 kÄ       控制曲线修正接口
Ä       电机运行的校正设置
( m9 {! D+ c3 [/ U（2）按钮、指示灯接口
; Y. k$ F9 t  u6 F0 x8 }3 Y: B6 i4 aÄ       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
! x) i- f. ~: YÄ       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
2 N6 V* U( M9 o! i- G8 l, hÄ       当前运行频率
Ä       当前运行电流


% g$ B0 ^2 e! G3 Y/ i
# ?9 i. z# A# d  Z: n$ A9 l
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。

* @7 {( G& k7 p0 n结论：综合节电率20%，年节电收益15—16万元/台。