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科陆高压变频器在韶关钢铁厂循环水泵的应用-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-03-13  浏览次数:153

  一、用户简介
  广东省韶关钢铁集团有限公司1966年建厂,历经40多年的发展,现已成为年产钢600万吨能力,集钢铁制造、物流、工贸为一体的大型国有企业集团;成为世界钢铁企业100强,中国企业500强、广东企业50强;成为广东重要的钢铁生产基地、高新技术企业和中国重要的船板钢生产基地。2008年产钢407万吨,铁392万吨,钢材387万吨,主营业务收入208亿元。
  二、高压变频器调速节能原理
  高压变频调速是通过改变输入到交流电机的电源频率,从而达到调节交流电动机转速的目的。根据电机学原理,交流异步电动机转速由下式确定:
  n=60f(1-S)/p (1)
  式中:n—电动机转速;
  f—输入电源频率;
  S—电动机转差率;
  p—电机极对数。
  由公式(1)可知,电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关。交流电动机的直接调速方式主要有:
  1) 变极调速(调整p);
  2) 转子串电阻调速;
  3) 串级调速或内反馈电机(调整S);
  4) 液力耦合器调速;
  5) 变频调速(调整f);
  其中以高压变频调速的优点最多,得到了广泛的应用。
  叶片式风机(或水泵)类设备均属平方转矩负载,在满足流体力学的三个相似定律(即几何相似、运动相似、动力相似)的条件下,其转速n与流量Q、压力(扬程)H以及轴功率P具有如下关系:
  Q1/ Q2=n1/n2  (1)
  H1/ H2=(n1/n2)2 (2)
  P1/ P2=(n1/n2)3 (3)
  式中:Q1、H1、P1—风机(或水泵)在n1转速时的流量、压力(或扬程)、轴功率;
  Q2、H2、P2—风机(或水泵)在n2转速时的相似工况条件下的流量、压力(或扬程)、轴功率。
  由公式(1)、(2)、(3)可知,风机(或水泵)的流量与其转速成正比,压力(或扬程)与其转速的平方成正比,轴功率与其转速的立方成正比。当风机转速降低后,其轴功率随转速的三次方降低,驱动风机的电机所需的电功率亦可相应降低。
  从上述分析可见,调速是水泵节能的重要途径。采用高压变频调速可以实现对水泵电机转速的线性调节,通过改变电动机转速从而管道压力及供水量。
  三、改造项目介绍
  广东韶关钢铁集团有限公司第二热轧宽板厂循环水系统由三台315KW/10KV水泵机组组成,三台水泵供同一管道,平时两用一备。冷却水主要供热轧宽板厂轧机冷却和仪器仪表冷却。循环水系统在设计时就预备了一定的余量,生产满负荷运转时,开两台水泵机组还有20%的余水从回流阀回流,生产量小时或停产时,系统用水少,但为了保证厂里其它仪器仪表的冷却水,水泵还不能停机,多余的冷却水只能是通过回流阀回流,不但造成了大量的电能损失。
  由于采用回流阀进行控制,导致回流的水量浪费大量的能量,而且由于人工调节缓慢,管网水压变化大,变频调速装置的主要功能是根据供水管网水压要求,对水泵电机转速进行速度调节,达到恒压供水的目的,且因使用变频器时,通过调节电机的转速来动态调节供水量,不用调节阀门,效率高,反应快。所以用户决定采用深圳市科陆变频器有限公司生产的CL2700系列高压变频器对三台循环水泵变频改造改造,用变频器进行流量调节。这样既保证了水泵出水量满足了工况需要,管网压力保持稳定;同时也节约了大量能量。
  电机参数:额定电压10KV,额定功率315KW,额定电流22.5A
  水泵额定功率315KW,额定扬程39米,现场最高扬程(静扬程)8米。
  

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