一、變頻器在染整行業(yè)的發(fā)展趨勢
對于染整行業(yè)來說,電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分,而染缸是染紗的主要能耗設備之一。隨著變頻控制技術發(fā)展,對流量壓差進行變頻控制已在染整行業(yè)中得到廣泛應用。采用變頻節(jié)能對染缸的節(jié)能改造也已成為染整業(yè)降低染紗的能耗成本、提高產(chǎn)品競爭力的最有效的途徑。因此變頻調速裝置在染缸上的應用,對于減少能源浪費具有重要意義。
二、染缸工藝中的主要損耗
染紗工藝是一個按照預定的周期性動作過程,是內流與外流的時間控制達成染色工藝。其內外流主要靠換向器換向實現(xiàn);而紗的流量主要靠主泵實現(xiàn)。
1、硬件損耗
普通染缸主要采用原始的Y-△降壓啟動,啟動轉矩和電流大,加快了住泵的老化和換向器的加速磨損。提高了維修成本和能源的浪費。
2、溢流損耗
隨紗的加工工序不同,各工序所需溫度、流量、壓力不同,對于主泵馬達而言,染缸在染色過程的負載是處于變化狀態(tài)。而泵的流量是按照所需的最大流量來設計的,其原住泵馬達以恒定的轉速提供的壓力流量,當每泵紗所需要的流量小于最大流量時,色料反而流過了每一磅紗,使其沒有在最短的時間內加色,這一部分能量就損耗掉了。
3、節(jié)流損耗
當水流經(jīng)換向器的換向口時會有一定的流量和壓力,增加換向電磁閥的力矩,同時由于水長期全速循環(huán)流動與換向器件機械劇烈摩擦,造成密封溫度過高,換向器噪音過大,機械壽命縮短等不良現(xiàn)象。
4、設計余量損耗
通常在設計中會考慮到共享性,設計時以最大容量為基礎,因此染缸主泵電機設計的容量比實際需要高出很多,造成電能的大量浪費。
三、流量壓差控制變頻器的節(jié)能原理及控制系統(tǒng)
1、調速節(jié)能
根據(jù)染紗的工藝要求,把原來主缸注料管改成流量控制器經(jīng)轉換為4-20mA電流信號后加在PLC模擬輸入端作為變頻器的頻率給定信號,PLC對其進行實時采樣并通過PID運算處理,使輸出給變頻器的頻率隨流量控制器的模擬信號成線形變化;在經(jīng)過給出的磅數(shù)大小通過PLC運算后,需要壓力和流量大小會自動調節(jié)電機轉速,從而降低電機的輸出功率,在換向電磁閥處加裝換向到位開關,以確保換向電磁閥完全動作到位。
2、成本降低、操作方便
把主缸原有的水位控制器和磁石信號改成模擬信號控制器,并加裝人機界面來查看主缸的實時水位,去掉料缸水位控制器,用原有的模擬信號控制器實現(xiàn)水位高低控制,降低維修和生產(chǎn)成本。
3、提高功率因數(shù)節(jié)能
無功功率不僅增加線損和設備的發(fā)熱,更主要的是因為功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低??芍敼β室驍?shù)越大,有功功率越大。
4、軟啟動節(jié)能
使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值被限制在變頻器設置的加速中電流限幅水平以內,一般不超過1.2倍額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對電網(wǎng)容量的要求,延長了設備的使用壽命。