0 导言
高吸水性树脂(super absorbent polymer,简称SAP)是我国近年来开展迅猛的功用型吸水资料,用处非常广泛:
1)民用方面尿垫、卫生巾;
2)军用及通讯方面光缆、电缆、阻水油膏;
3)农用方面农林园艺、沙漠美化;
4)别的还有医药、医疗、石油、化工、环保、生化、食物等范畴。
SAP工业是一种朝阳工业,但国内许多运用SAP的企业一直都依靠国外进口。这是因为SAP在出产过程中,调配料的份额问题很难准确操控;
别的,物料在拌和的过程中,对拌和速度操控的快与慢也严峻影响着产品的各项功能指标,所以怎么操控电机的速度显得尤为要害,而运用变频调速能够很好地处理上述问题。现在,浙江威龙高分子资料有限公司近几年致力于该产品的研制。
1 变频器在高吸水树脂(SAP)出产过程中的运用剖析
1.1 SAP出产过程运用变频器的必要性
在高吸水树脂出产过程中,许多参数如流量、压力、液面等随实时状况不断发生改变,90%左右的电力耗费在沟通电机上,电力耗费非常大。在SAP 的出产过程中泵类与风机类负载占大大都,其负载特性如图1 所示[1] [2],其间n 表明电机转速,TL 表明负载转矩。
这类负载节能潜力大。选用变频器进行操控,具有设备便利、操控灵敏的特色,可滑润、大规模地改动电机的速度然后完成无级变速。别的变频器还具有极强的保护功用,能够适用在有腐蚀、爆破等风险的化工环境中。
高吸水树脂出产线主要由反应釜、改性剂配料泵以及输送泵、旋转式烘箱、粉碎机等组成。在高吸水树脂的出产流程中,对配料的操控,改性剂的剂量泵操控,反应釜的拌和速度操控,粉碎机刀片的摇摆速度操控等都是工艺流程中重要的环
节。这些环节操控的准确度、灵敏性将对产品的产值、质量起着要害的作用。威龙公司在开始的出产过程中,对反应釜的拌和速度、改性剂量泵的操控选用的是有级调速操控,这种调速办法具有抗搅扰才能差、能耗大、发热高、机械特性差、速度调理规模小以及操控环节多、牢靠性差、节能作用差等缺陷。最近几年来,跟着电力电子技能、微机技能、集成电路技能的开展,变频调速体系逐渐由模仿操控转向数字操控,在抗搅扰才能、节能、调速规模、调理精度、动态呼应等方面,越来越显示出其他沟通调速办法所不行比较的优越性。所以运用变频器对SAP出产流程进行操控是最抱负的手法之一,特别是关于大规模的出产,选用变频器操控出产流程特别适用[3]。
1.2 挑选变频器的依据[3]
在出产过程中,电机调速传动有两个方面,一类是工艺调速传动,也便是依据工艺要求进行调速的传动,如在化工、炼油工艺流程中操控物料流量的场合等;另一类便是节能调速传动,便是有泵类、风机类的场合,选用调速设备来调理流量、压力等可获得显着的节能作用。
在SAP的出产工艺流程中,其出产设备包含许多混合拌和机,改性剂泵、风机等,它们的特色是数量多,容量大、耗能凶猛,变频调速能很好地满意这些电气传动设备的调速要求,为企业在下降电耗,节省能源,进步产品的竞争力供给有力的支撑。然而在实践出产傍边,因为变频调速设备毛病引起的罢工、保护丢失,要远远超越变频调速自身价值。因而,挑选变频器时依据两个准则:
1)依据实践的负载挑选变频设备;
2)充分考虑经济性、牢靠性。
1.3 变频器容量挑选[4]
合理挑选变频器的容量,对减小出资,节省电费是必要的。挑选变频器的容量可依据经历公式
P=KPN (1)
式中:P为变频器容量;
K 为惯性系数,惯性很小的负载取1.1~1.5,惯性很大的负载取1.5~2.0;
PN为拖动电动机的功率。
1.4 变频器运用注意事项[5]
变频器的设备环境应枯燥、无腐蚀性气体,无机械轰动和电气搅扰,避免金属碎屑、水滴等落入变频器内,并避免阳光直射;变频器自身没有散热设备,而其内部有较多的发热元件,所以有必要采纳必要的办法使它散热,如添加散热孔洞,设备电风扇;变频器在运用时有必要依据不同的负载状况对其功用和参数进行设定,否则会形成其输出值与实践状况不匹配,而不能正常运用;运用变频器有必要满意工艺要求,别的对有些负载过大而改变不大的设备不宜选用;大都变频器的操控电路均选用微处理器,操控信号为弱电型,为避免外部搅扰影响变频器正常运用,在运用时分应按操控信号分类配设,关于开关信号可用一般操控电缆,对弱
电模仿信号(丈量信号、速度操控信号等)宜选用屏蔽操控电缆。并要求动力和操控电缆分槽配线。
2 运用作用剖析
2006 年,浙江威龙高分子资料有限公司对出产SAP 过程中的风机水泵、拌和电机选用沟通变频技能改造后,节能作用非常显着,每台风机类负载节能可到达20%以上,而每台泵类负载可到达30%以上。
别的在出产过程中要对半制品进行冷却,所以设置有循环水管,还有公司相关的消防水管网等一些公用设施会因为管道压力过大而形成损坏,由此带来一些负面影响:压力过低;糟蹋水和电。曾经公司选用的是频频起、停水泵的办法来进
行调理,这种办法既不经济牢靠性也差,自从选用沟通变频调速技能完成恒水压供水后,能有用避免体系管道超水压而带来的设备损坏,然后削减了修理费用,一起也下降了能耗。
跟着公司的不断开展,不同的客户对产品提出不同的要求,小孩尿裤以及成人失禁尿垫出产商要求产品的目数在30 至40 目之间,卫生巾出产商需求40 至120 目之间,而光缆厂家则要求150 目以上。为了习惯不同的客户,迫切需求对生
产设备进行技能改造,但却碰到了问题,如在对设备的容量扩展时遇到如下状况:为了进步出产功率,使得制品的“目数”能在一个较大的规模内改变,然后需求调理传动设备的转速在一个大的规模内改变。公司曾经常选用两种办法:其一是替换电机;其二是替换齿轮变速箱,这样直接导致设备糟蹋严峻,一起形成作业量大,施工时刻长。为此从经济节能和技能可行两个方面来考虑对电机采
用变频器进行恰当变速,通过重复证明选用适宜的变频调速设备后,能够削减设备的出资。
公司为了大幅提高出产功率,针对性地研讨了特种切割机,该切割机的主要参数如表1 所列。
主驱动电动机是三相鼠笼型异步电动机,其容量足够大,假如选用替换齿轮变速箱不光需求28.5 万元,并且施工时刻需求三个多月,形成泊车罢工,为此通过对设备数据的收集,对相关参数的剖析测算,选用了ABB 公司的ACS510 变频器,一起装备了ABB 公司的输出电抗器以按捺切割机在非正常制动时的动摇现象。为进一步完成杂乱工艺的要求,公司还选用了三菱公司的FXON—24MR型PLC,这样一共出资 11万元。一切设备从设备、施工到调试仅历时一周。这组设备自投运以来,功能安稳、运转牢靠、节能节电彻底到达预期的作用。
3 结语
跟着电力电子器件的不断开展,变频器的许多功能指标也日益完善,在调速方面以及在节能大将体现的愈加杰出。因为它的运用进步了机械设备的调速功能,加强了化工机械设备在出产线上的安稳性,能够预言它将逐渐成为企业调整操控设备的抱负挑选。