變頻器在印染行業(yè)染缸工藝中的應用-基礎電子

精品文檔-下載后可編輯變頻器在印染行業(yè)染缸工藝中的應用-基礎電子一、引言

國產ZNJ860型高溫高速噴射染色機是當前我國印染行業(yè)普遍采用的一種漂染設各，流量控制是采用轉速控制方式，選用籠型異步電動機拖動，進行恒速運轉。由于染缸所漂染的材料及每次織物的多少不定，故需要的噴嘴壓力及水流量就要不同，當需要調節(jié)流量時，現在采用的方法是調節(jié)水流控制閥，是很不經濟的。另外，采用人工控制閥門大小，很難保證每缸所調整的壓力及流速一致，這樣就存在著同品種、同質量的織物，在分缸漂染時，很難達到品質的一致性，就無法確保產品質量。

如果采用佳靈JP6C—J9型專用變頻器，對該設備的電氣拖動進行技術改造，用交流變頻器＋感應電動機通過保持V/F控制為恒值，就可獲得恒轉矩特性。

二、變頻器調速節(jié)能原理

在ZNJ860型高溫高速噴射染色機上采用JP6C-J9型專用變頻器，必須滿足織物在染缸中的流速在100～400m/min范圍內可調，以保證不同織物所需要的噴嘴壓力在0.1～0.3MPa范圍內可變。采用JP6C-19型專用變頻器對電動機進行控制，可以滿足工藝的需要。

過去是電動機轉速不變，靠調節(jié)閘閥以增加管路阻抗來改變流量或壓力，消耗水泵多余的揚程，圖1中，0由1.0降至0.5，管路阻抗曲線RI變到管路阻抗曲線R2，工作點由A點移至B點。采用變頻調速后，實際揚程（線段MD）和原有線段NE一樣，管道阻抗消耗揚程從線段AN升為BM。

如果取消聞閥，代之以變頻調速，轉速下降到原來的80％，使水泵具有的揚程曲線由H-Q100％改變?yōu)镠-Q80％，它與管路阻抗曲線RI交于C點，使工作點由A點移到C點，泵的揚程由AE降為CD，管道損耗由BM降為CM，實際節(jié)約的BC段節(jié)約電能竟達40％以上。這一分析足以說明轉速控制代替閘閥控制，節(jié)約電能顯著的原理。

圖1泵的壓力控制曲線Rl一管路原有阻抗曲線；R2一關小閘門后阻抗曲線；H－Q（100％）－100％轉速時揚程流量曲線；H-Q（80％）-80％轉速時揚程流量曲線

另外，從變轉矩的負載來分析，水泵屬于二次方減轉矩負載，當水泵轉速從n變到n2時，水量Q，水壓H及軸功率P，軸轉矩M的變化關系為

即水量與轉速成正比，水壓軸轉矩與轉速二次方成正比，軸功率與轉速三次方成正比，如圖2所示。

圖2H－Q曲線

根據上式，對于長期處于低流量轉速區(qū)工作的水泵，其節(jié)能效果是相當大的，如圖3所示。

圖3風機、泵類二次方減轉矩負載的節(jié)電特性

三、投資回收效益分析

變頻器近十余年來發(fā)展速度很快，目前的價格大致在1000元/kW，隨著電力電子技術和微電子技術的發(fā)展，變頻器價格還會降低。變頻調速技術日趨完善，變頻節(jié)能投資回收期更會縮短。

下面就對JP6C—19型專用變頻器在某印染廠的漂染染缸進行的技術改造進行分析。該廠有ZNJ860型染色機20臺，單臺功率為30kW。按每臺每天工作10h計算，每天耗電為20臺×10h×30kW＝6000kW·h，按電費為0.7f元/（kW·h）計，則每日的電費支出為0.7×6000元＝4200元。采用了JP6C-T9型專用變頻器以后，因每缸原加工的材質和織物多少不同，所以一般要降低織物流轉速度，按平均為280m/min計算，則只需電動機工作頻率為35Hz即可，此時的輸人功率為22.5kW，每天耗電量為20×10×22.5kW·h＝4500kW·h，則每天支付的電費為4500×0.7元＝3150元。按一年300個工作日計算，少支出的費用為300×（4200－3150）元＝315000元，即一年可節(jié)約電費31．5萬元。

通過以上分析，一年節(jié)約的電費就基本上可以收回⒛臺變頻器初裝時的投人成本。

四、應用效果

采用JP6C—19型專用變頻器調速控制方案，通過近半年的實際運行有以下應用效果：

1）系統(tǒng)′跬能穩(wěn)定。工作可靠，操作簡便，故障率顯著降低，深受操作人員和電氣維修人員的歡迎。

2）設各具有軟起動功能，響應速度快，壓力波動小，調整方便。

3）提高產品品質。根據生產的實際情況，未采用變頻器前是靠人工調整水泵閥門來調節(jié)噴嘴壓力大小和織物流轉速度的，而這樣無法保證調節(jié)的準確性，即在連續(xù)分缸加工同顏色、同材質的織物時，無法保證每缸的噴嘴壓力和織物流轉速度相同，因而也就無法保證每缸成晶的印染品質完全一樣。而采用了JP6C—V型專用變頻器調速以后，對于分缸加工同顏色、同材質的織物時，完全可以保證每缸的噴嘴壓力