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        技術(shù)支持

        英威騰Goodrive5000系列高壓變頻器在糖廠的應(yīng)用

        更新時(shí)間:2021-07-22   點(diǎn)擊次數(shù):1181次

        摘   要:本文介紹了英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器在糖廠一組壓榨機(jī)組(即喂料機(jī)及壓榨機(jī))上的應(yīng)用,分別從制糖工藝流程的改進(jìn)、產(chǎn)量的提高及實(shí)際節(jié)電情況三方面來說明變頻器在制糖廠壓榨機(jī)及喂料機(jī)上改造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

        關(guān)鍵詞:Goodrive5000高壓矢量變頻器、壓榨機(jī)、喂料機(jī)

        1.引言

        甘蔗制糖工序一般由提汁、清凈、蒸發(fā)、結(jié)晶、分蜜和干燥構(gòu)成。其中提汁是整個(gè)過程中重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在糖廠普遍使用的甘蔗提汁方法是壓榨法。此方法具有處理甘蔗能力適應(yīng)性強(qiáng)、技術(shù)管理方便和運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。

        壓榨提汁的原理主要是將甘蔗斬切成絲狀與片狀的蔗料,通過喂料機(jī)入壓榨機(jī),使充滿蔗汁的甘蔗細(xì)胞的細(xì)胞壁受到壓榨機(jī)輥的壓力而破裂,蔗料被壓縮,細(xì)胞被壓扁的同時(shí)排出蔗汁;借助于滲浸系統(tǒng)將從壓榨機(jī)排出、開始膨脹的蔗渣進(jìn)行加水或稀汁滲浸,以稀釋細(xì)胞內(nèi)的糖分,提取更多的蔗汁。

        壓榨機(jī)是壓榨法提取甘蔗汁的重要設(shè)備。衡量提糖效率用糖分抽出率表示,其定義為從甘蔗中已被提取的蔗糖對(duì)甘蔗中蔗糖的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。一般甘蔗糖廠糖分抽出率在92~97%之間。在壓榨過程中,影響壓榨糖分抽出率的因素有許多。 其中喂料及壓榨過程中,一直是采用傳統(tǒng)的方式即工頻驅(qū)動(dòng)恒速運(yùn)行,從撕解機(jī)輸送過來的蔗層有大約10%的時(shí)間厚度會(huì)達(dá)不到要求,這樣會(huì)使糖分的平均抽出率偏低。糖分抽出率越低說明蔗汁流失越大,從而導(dǎo)致產(chǎn)量變低。并且如果出現(xiàn)蔗層太多時(shí),壓榨機(jī)容易卡死,需要停機(jī)除渣,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。當(dāng)對(duì)壓榨機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后,蔗層厚度不夠時(shí)通過降低壓榨機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使蔗層達(dá)到正常厚度后再進(jìn)行壓榨,這樣壓榨會(huì)比較充分,平均抽出率將可提高0.2%以上,同時(shí)由于轉(zhuǎn)速降低,電流下降從而達(dá)到節(jié)能省電的目的。

        2.工況分析

        通過近幾年技術(shù)改造,生產(chǎn)能力達(dá)到30000噸/日,年產(chǎn)量可達(dá)到400萬噸以上。現(xiàn)場需要改造的一條壓榨生產(chǎn)線,分為5級(jí)壓榨,該壓榨生產(chǎn)線如下圖示:

        圖1 該糖廠壓榨線圖示

        現(xiàn)場變頻器改造的是壓榨生產(chǎn)線的第三個(gè)壓榨機(jī)組(一臺(tái)喂料機(jī)和一臺(tái)壓榨機(jī))。改造前:喂料機(jī)和壓榨機(jī)都采用工頻驅(qū)動(dòng),由于頻率及轉(zhuǎn)速固定,糖分抽出率不高,無法調(diào)節(jié)壓榨機(jī)組運(yùn)行速度,消耗電能大,并且容易出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。所以現(xiàn)場改造為變頻器調(diào)節(jié)的方式。異步電機(jī)的詳細(xì)參數(shù)見下表:

        表1 喂料機(jī)及壓榨機(jī)電機(jī)參數(shù)表

        電機(jī)型號(hào)

        電機(jī)功率

        額定電壓

        額定電流

        額定轉(zhuǎn)速

        功率因素

        負(fù)載類型

        AEZM-PA

        1500KW

        3.3KV

        325A

        985RPM

        0.85

        壓榨機(jī)

        AEZM-PA

        700KW

        3.3KV

        147A

        983RPM

        0.87

        喂料機(jī)

        現(xiàn)場圖片如下:

        圖2 壓榨線全貌圖示

         圖3 3號(hào)喂料機(jī)及壓榨機(jī)圖片

        3.系統(tǒng)選型配置

        根據(jù)現(xiàn)場需要,喂料機(jī)及壓榨機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由變壓器柜、功率單元柜和控制柜組成。在控制柜面板上設(shè)有本地/遠(yuǎn)程按鈕、急停按鈕、工/變頻指示燈等。

        現(xiàn)場采用的是深圳市英威騰電氣有限公司生產(chǎn)制造的GD5000系列高壓變頻器,變頻調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí),其運(yùn)行頻率設(shè)定的方法采用的遠(yuǎn)程操作臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控或壓榨機(jī)運(yùn)行速度給定,電控室的值班人可以很方便地根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)節(jié)壓榨機(jī)的速度,對(duì)提供生產(chǎn)效率提供了有力的條件。

        表2 變頻器配置表

        變頻器型號(hào)

        變頻器功率

        額定電壓

        額定電流

        負(fù)載類型

        GD5000-A2800-3.3

        2240KW

        3.3KV

        490A

        壓榨機(jī)

        GD5000-A1250-3.3

        1000KW

        3.3KV

        219A

        喂料機(jī)

        現(xiàn)場使用圖示:

        圖4 現(xiàn)場變頻器圖示

        4.改造效果

        改造投產(chǎn)以后,具備以下優(yōu)點(diǎn):

        ● 對(duì)電機(jī)不產(chǎn)生諧波污染,有效降低了電機(jī)的發(fā)熱量。

        ● 轉(zhuǎn)矩脈沖很低,不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)等機(jī)械設(shè)備的共振,同時(shí)也減少了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損。
        ● 減少了壓榨機(jī)組因蔗層太厚,壓榨機(jī)卡住,導(dǎo)致停線的現(xiàn)象。

        同時(shí)增加了經(jīng)濟(jì)效益:

          -根據(jù)測算,平均抽出率可提高0.2%以上,現(xiàn)在保守估計(jì)抽出率提高0.1%,按年榨100萬噸甘蔗,糖份13.5%,煮收率86%來計(jì)算:每個(gè)榨季多產(chǎn)糖100萬噸*13.5%*0.1%*86%=116.1噸 ,按2000元/噸糖計(jì):116.1噸*2000元/噸=23.2萬元 ,使企業(yè)每個(gè)榨季多創(chuàng)收23.2萬元;
        ● 節(jié)電

         -單個(gè)榨汁機(jī)組裝機(jī)裝機(jī)容量是為1500KW+700KW=2200kW,根據(jù)測算,改造后噸蔗耗電量從原來的35.22度下降到33.5度,已達(dá)到此類規(guī)模配置糖廠的正常能耗。每榨1噸甘蔗耗電減少1.72度,按年榨100萬噸蔗計(jì)算:每年節(jié)電:100萬噸*1.72度/噸=172萬度。按0.4元/度計(jì)算:172萬度*0.4元/度=68.8萬元;
        ● 減少了維修停工損失,節(jié)省了大量的維修費(fèi)用。

        5.結(jié)束語

        對(duì)于壓榨法制糖,采用交流變頻改造后不但能改善工藝流程、提高生產(chǎn)效率;還能提高糖分抽出率、增加產(chǎn)量;同時(shí)具有可觀的節(jié)能效果、減少能源浪費(fèi)。現(xiàn)場運(yùn)行良好,得到了客戶的肯定與認(rèn)可,值得全面推廣。


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