森蘭變頻器在水泥回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-08-05 10:15:58來源:
森蘭變頻器在水泥回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)上的應(yīng)用
一、回轉(zhuǎn)窯變頻控制
在我國水泥行業(yè)中,回轉(zhuǎn)窯是主要的大型設(shè)備,其調(diào)速系統(tǒng)的好壞,將直接影響回轉(zhuǎn)窯的使用壽命、產(chǎn)品質(zhì)量。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料流是通過改變回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速來控制的,物料流的燒成帶溫度又與回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速有一相應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)喂料量增加時(shí),回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速也增加;當(dāng)回轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度有顯著上升時(shí),回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速加快。實(shí)際上,盡量穩(wěn)定生料量,燃料量,適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)穩(wěn)定。該設(shè)備多年來一直沿用直流電機(jī)及其直流調(diào)速系統(tǒng)。水泥廠環(huán)境惡劣,粉塵大,直流電機(jī)長期工作在高熱輻射的環(huán)境中,其碳刷、整流子損壞嚴(yán)重,這不僅需要大量的維修費(fèi)用,而且對(duì)生產(chǎn)造成了極為嚴(yán)重的影響;回轉(zhuǎn)窯屬特殊負(fù)載,低速啟動(dòng)力矩大,在窯體大修烘爐期間,直流電機(jī)長時(shí)間低速運(yùn)行,需要較大的勵(lì)磁電流,致使低速運(yùn)行系統(tǒng)不穩(wěn)。
對(duì)回轉(zhuǎn)窯這種大慣性負(fù)載生產(chǎn)設(shè)備,采用交流變頻器控制,一旦變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)克服了這種大慣性負(fù)載起動(dòng)起來以后,其維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)能量就會(huì)變得很小。解決起動(dòng)和正常運(yùn)行的合理分配將是回轉(zhuǎn)窯變頻控制的關(guān)鍵。
由于回轉(zhuǎn)窯的這種負(fù)載特點(diǎn),在變頻器和電機(jī)的選擇上就較其他負(fù)載要復(fù)雜得多。功率選擇過大,起動(dòng)和運(yùn)行雖然都沒有問題,但一次性投資加大,能耗增加,出現(xiàn)了長期運(yùn)行大馬拉小馬的現(xiàn)象;功率按實(shí)際運(yùn)行情況選擇,雖然效率高,投資小,但在起動(dòng)時(shí)會(huì)時(shí)常出現(xiàn)過載現(xiàn)象而無法正常起動(dòng)。因此,變頻器功率的選擇非常重要。
回轉(zhuǎn)窯采用直流控制時(shí)不能在很低的速度下運(yùn)行,直流電機(jī)轉(zhuǎn)速為80r/min,起動(dòng)過程中設(shè)備振動(dòng)很大;采用交流電機(jī)及變頻調(diào)速,電機(jī)是從零速開始起動(dòng),初始起動(dòng)力矩小,漸漸平滑升速,減小了對(duì)設(shè)備的沖擊,從而降低了設(shè)備的故障率,為穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯的熱工參數(shù)創(chuàng)造了必要的條件。
二. 森蘭變頻器在水泥回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)上的應(yīng)用
云南省華坪水泥廠有兩條回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線,回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)采用電磁調(diào)速。電磁調(diào)速的特性較軟,為保證正常起動(dòng),電動(dòng)機(jī)的功率已經(jīng)加大,另外,回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境溫度較高,其允許溫升下降,為保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行,在設(shè)計(jì)時(shí)也要適當(dāng)加大容量。在上述兩種因素下,兩條回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線的回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率均為55kW。回轉(zhuǎn)窯長度50米,直徑2.42米的圓筒,重量有數(shù)百噸重,屬恒轉(zhuǎn)距大慣性負(fù)載,起動(dòng)力矩要求很大。由于電磁調(diào)速轉(zhuǎn)矩特性不是很好,特別是低速轉(zhuǎn)矩較差,雖然設(shè)計(jì)時(shí)電動(dòng)機(jī)已加大了容量,但是回轉(zhuǎn)窯不能調(diào)到低速80r/min時(shí)運(yùn)行,而且在滿載時(shí)起動(dòng)仍然困難。河南廣潤自動(dòng)化設(shè)備有限公司 專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動(dòng)器維修、鄭州PLC(可編程序控制器)、 維修電話:0371- 56700815 15515598858 網(wǎng)址:http://www.mppet.cn
1、系統(tǒng)拖動(dòng)方案:
考慮到回轉(zhuǎn)窯的慣性很大,起動(dòng)電流較大。變頻調(diào)速起動(dòng)時(shí),回轉(zhuǎn)窯開始緩緩旋轉(zhuǎn),窯內(nèi)的物料隨著回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)帶到一側(cè),由于重力的作用,窯內(nèi)的物料與窯壁之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生磨檫力。隨著回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速的增高,但還未達(dá)到工作轉(zhuǎn)速,窯內(nèi)的物料與窯壁之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度更大,產(chǎn)生磨檫力也更大,這時(shí)電機(jī)電流顯著增加,到相當(dāng)于變頻器調(diào)到10~13Hz時(shí),電流達(dá)到電機(jī)額定電流的2倍。回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速再增高,離心力增大,物料被帶到窯內(nèi)的比較高點(diǎn),因?yàn)橹亓Φ淖饔茫锪蠌谋容^高點(diǎn)往下“瀉落“,電機(jī)電流下降到額定電流以下。考慮到變頻器有150%的過載率,不必選用2倍電機(jī)電流的變頻器,而選用森蘭SB61G90kW變頻器即可,這既可保證正常啟動(dòng),又不致使投資增大。改造時(shí)既可用原來的電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī),須將電磁調(diào)速的轉(zhuǎn)差離合器換為機(jī)械彈性聯(lián)軸器;也可換一臺(tái)功率容量與原來電動(dòng)機(jī)相同且極數(shù)也相同異步鼠籠電動(dòng)機(jī),機(jī)械減速器等無需改變。
2、.配置方案:
(1.)回轉(zhuǎn)窯技術(shù)數(shù)據(jù)
回轉(zhuǎn)窯: 2.42m*50m
窯中主傳動(dòng)電機(jī):YTSP 315S-8 55kW
轉(zhuǎn)速: (50Hz)750r/min
比較大轉(zhuǎn)矩: 2.5TN
過載能力: 160% TN 60s
(2.)配置方案
回轉(zhuǎn)窯低速啟動(dòng)力矩大,屬大慣性負(fù)載生產(chǎn)設(shè)備,采用交流變頻器控制,一旦變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)克服了這種大慣性負(fù)載起動(dòng)起來以后,其維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)能量就會(huì)變得較小,一般在額定功率以下,解決起動(dòng)和正常運(yùn)行的合理分配將是回轉(zhuǎn)窯變頻控制的關(guān)鍵。
根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的這種特性,選擇變頻器時(shí),適當(dāng)增大變頻器的容量是必要的,僅從過載能力考慮,用75kW變頻器就可以了,但是回轉(zhuǎn)窯起動(dòng)時(shí)要求的轉(zhuǎn)矩較大,還應(yīng)將變頻器的容量再增大一些,因此選用具有恒轉(zhuǎn)矩特性的 SB61G90KW變頻器。如需對(duì)變頻器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制,可利用SB61G90KW變頻器的RS-485端口,用Modbus協(xié)議予以實(shí)現(xiàn)。
3、運(yùn)行狀況:
回轉(zhuǎn)窯使用變頻調(diào)速后,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定平穩(wěn),兩年來未發(fā)生過任何問題。電機(jī)運(yùn)行在615r/min,變頻器的輸出頻率為32.5Hz,節(jié)能顯著。
三、節(jié)能計(jì)算
回轉(zhuǎn)窯窯中主傳動(dòng)改為變頻器驅(qū)動(dòng)后,啟動(dòng)非常容易且平穩(wěn)。在回轉(zhuǎn)窯調(diào)到低速80r/min時(shí)也能安全的運(yùn)行。電機(jī)主電機(jī)電磁軸輸出功率和損耗功率,可用下列公式計(jì)算,
即電動(dòng)機(jī)軸輸出功率:
P1=T1n1 (1)
式中:T1
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