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1、菱科变频器在储油库输油泵的节能应用在油库经营消费经过中,输油泵在整个消费系统中是日均使用频率最高的设备,而大局部油库的输油泵启动方式都采用星三角启动,由于星三角启动方式对电机和油泵的冲击性加大,造成油泵轴承摩损加速和噪音增大等众多弱点,以下为本公司在改造中煤秦皇岛储运中心化奥油库输油时,所得到的现场数据。关键字:变频器输油泵节能一、化奥油库37KW输油泵如今的运行状况化奥油库输油泵由4台37KW立式油泵组成,主要承当4个工作台中的8个装油点来向运油车进展计量装油工作。每个装油点的管道设计输出流量为每小时60立方,37KW输油泵每小时流量为180立方,一台输油泵承当一个工作台2个装油点的注油工作
2、任务分别为1号阀门和2号阀门,阀门翻开向运油车注油;而实际消费运营中大部份时间只开启一个出油阀门,二台装油车同时装油很少,原来设计37KW的输油泵时是为二台装油车同时作业而设计,但开启一个阀门时,也要满负荷工作,满负荷工作时油泵输出流量能到达每小时180立方,最终实际使用时才需要它的三分之一流量就能知足消费要求,通过对整个输油系统的工作原理分析,原有的输油泵运行原理存在以下几点问题:1、37KW输油泵的输出流量过大,在开启一个出油阀时只需要输油泵的三分之一流量,输油泵每次开启都满负载180立方输出运行,这样油泵和管道产生很大压差,形成涡压,管道压差加大时导致电机负荷增大,电流上升,造成电能浪费
3、。2、油泵由于输出容积大而实际管道输送容积小,这样的工作环境下,输油泵运行中产生了大量的无用功耗,也大大缩短了输油泵电机的使用寿命,加大设备维护本钱。综合以上的工作背景,有必要对输油泵电机系统进展节能运行晋级,利用变频器调速器来运行输油泵,以得到流量和压力可调,根据实际需求的流量和压力来自动控制输油泵系统。二、输油泵系统采用变频调速运行的节能技术原理油泵在原有的工作特性为电机启动以50Hz运转,转速为1420r/min转,输出流量180立方,转速与流量压力成正比。我们从上图可以看出,通过油泵电机转速的变化,流量也随着转速降低而降低,所以只有使用变频器才能使油泵电机的转速变成自由可调,同时也使油
4、泵的流量和压力可调,通过变频的调节来到达现有的消费工艺要求。我们采用北京中达菱科电气有限公司消费的菱科LK600P系列油泵专用变频器,来进步输油泵的工作特性,而且充分利用变频器的调速功能来实现流量和压力可调,以任意调节电机转速来到达目的,同时也起到节约电能、廷长油泵电机的使用寿命,环保节能是本工程的初衷。输油泵通过变频运行的节能根据?-变频的工作原理在这就不做具体介绍,我们通过下列图表进展比照可以看出,变频运行时的电机转速变化,电机负载电流也随着变化。当然由于电机转速的降低变频输出电压也随即降低,通过电压降低,油泵的负荷电流也同样降低。下面所述的数据是本公司在现场电机运行所测的实际数据。图2:
5、表为37KW输油工频运行时的电机负载电流,表1:为37KW输油泵在变频运行时的油泵电机转速、电机运行电流以及在任意转速时的流量变化。图2:37KW输油工频运行时的电机负载电流表1:37KW输油泵在变频运行时的不同速度负载电流和流量的变化值。油泵电机型号工频运行时电流A变频运行时电机转速成Hz.r/min油泵实际负载电流A油泵输出流量立方Y225M-437KW74A50Hz-1420r/min74A17345Hz-1278r/min61A15840Hz-1136r/min51A12337Hz-1050r/min49.5A11735Hz-994r/min48A11033Hz-937r/min47.
6、5A10730Hz-852r/min45A9025Hz-710r/min43A7120Hz-568r/min43A40现场数据:化奥油库一台37KW油泵供应一个工作台二个注油阀工作,一个注油阀设计输出流量为60立方,二个同时翻开时,流量在120立方能知足消费要求,如何实现一个注油阀翻开,变频器只需输出一个60立方的准确流量?在以下解决方案中具体讲解。当为一台运油车进展注油工作时,变频器以25Hz运转,电机电流为43A,可以节约电流51A,节电率在60%以下。翻开二个注油阀为二台运油车注油时,变频器的工作频率为35Hz,电机电流48A,节约电流26A,节电率在40%以下。从上列表和现场数据来分折
7、中煤秦皇岛储运中心化奥油库现有输油泵工作原理,我可以看到变频器在运行油泵时起到的作用,通过变频控制输油泵的电机转速,使油泵输出一个公道的流量和压力以知足消费要求,同时也大大降底电机的负荷电流,节能非常明显。三、变频器控制方式变频器的作用是为电机提供可变频率的电源,实现电机的无级调速,进而使管网油压连续变化。压力变送器的任务是检测管网的流量和压力,流量和压力的设定单元为系统提供知足用户需求的流量和压力的期望值。流量和压力的设定信号通过4-20mA电流反应信号输入变频器后再经变频器内部PID控制程序的计算,输出给变频器一个转速控制信号,变频器接收到4-20mA电流信号时开场工作,先启动输油泵电机,
8、使管网流量油压到达设定值,之后变频器的输出频率随着流量和压力到达顶点时,变频器转速开场下降,直至保持管网压力和流量输送在符合消费要求的所需要预定值内。当输油量增加或者开启二个出油阀时管网压力减弱,压力变送器将这一信号处理成4-20mA信号送入变频器,注:变频器是根据4-20mA电流值大小来决定输出频率的大小,频率大小就是电机的转速高与低,变频器频率开场上升,使变频器的输出频率上升,油泵的转速进步,流量和压力相应上升,假如注油输出流量增加很多,变频器的输出频率将到达最大值50Hz,以上根据,通过变频的内置PID控制能使整套供油系统操纵性更强,大大减少劳动密度。由于整个化奥油库的电气系统采用上位机
9、集控制,输油泵电机采用软启动方式启动,输油泵的启动、停顿、分别为集中控制和机旁控制,操纵台为二个吏密斯电磁阀,利用电磁阀的开关来承当给运油车注油工作,吏密斯电磁阀带有流量计量和压力变送功能,能为变频器提供一个420MA变送信号输出,压力变送值可自由设定大小,所设定的变送值对应4-20MA输出。当菱科变频器的4-20mA信号输入接口收到压力变送器传送的电流信号时,根据信号源大小再通过变频器内置的PID控制计算,能自动完好地使输油泵在预定的流量压力内工作,来到达本消费线的消费工艺要求。四、系统方案在油库经营消费经过中,输油泵在整个系统中属于非常重要的消费设备,要求变频器能长时间连续运转,应具备的性
10、能外更要有极高的可靠性,在理解现场的消费工艺特点并结合本设计方案,本系统设计时应具备适应现场操纵性能,并完全能与原来的电气系统相互兼容,做到按原有控制特性不变;本系统设计时具备以下功能:1、变频系统与原动力柜的工频软启动器系统能手动自由切换。一旦变频系统出现某种故障,可以手动切换到原动力柜的工频软启动,当变频系统维修期间,原软启动器系统能正常保障输油泵的运行工作,知足油库的正常消费。2、变频系统的运转频率的调节采用PID闭环控制环方式,根据流量压力变送4-20mA的信来决定变频器的输出频率,这样保障输油系统的平安运行又使整套系统更加方便操纵性、智能自动化更强。图3:变频输油泵接线图3、考虑到现
11、场的工作环境和设备的平安,变频控制柜面板不宜设置太多的显示设备,只配置软启动器与变频转换开关、运行指示灯、变频运行故障灯、变频操纵显示面板,使变频器的运行参数、电机电流、电机转速一目了然,极大地方便了现场操纵人员的操纵和对设备运行状态的监控。4、变频系统设置6位的密码,可将变频器的运行参数锁定保护,确保变频输油系统不在人为的错误操纵下造成输油泵停机,实现系统连续平稳运行。5、变频器采用独立配线供电,杜绝电磁对设备互相干扰,保证设备的平安运行。6、变频系统对输油泵电机实行软启、软停,减少了启动经过中对电网冲击,改善供电质量同时也延长了输油泵电机的保养维护周期,由于使用变频后与原来相比电机转速下降
12、,低速运行对油泵轴、轴承的磨损程度减少,这将大大延长输油泵的轴承,机械密封等易损件的寿命。五、工程造价本工程由4台37KW输油泵组成,变频器选用4台37KW菱科LK600P系列油泵专用型变频器,整个工程造价如下表:序号产品型号数目单价RMB总金额RMB工程总造价RMB1菱科LK600P-037T437KW变频器417800.0071200.00129900.002变频柜GPT44300.0017200.003空气开关、接触器、显示面板、转换开关、指示灯、智能反应卡45300.0021200.004控制线和主电机电缆112000.0012000.005现场接线施工费18300.008300.00
13、六、投资本钱收回期4台输油泵按天天工作12个小时计算,根据实测的平均节电率40%此数据为其它工程的实值,不代表本工程的准确数据4个月可回收所有投资。七、完毕语在整个油库消费经营过中,输油泵是整系统的主要消费环节,也是整个运作系统中的用电大户,对输油泵进展节能降耗有一定的必要性,当前对输油泵进展节能降耗的有效技术途径是采用变频器,利用变频调速功能来改善输油泵工作效能。在整个系统施行运行经过中,变频器不只对整个系统进展一次智能升极外,更使整个消费操纵经过更表达人性化、智能自动化,同时也产生宏大的经济效益,比方油泵使用周期廷长,维护费用减少等等,相信本工程的受益者比工程施行者更有体会。/align0