Cymhwyso Gwrthdröydd KERUN yn y Diwydiant Peiriannau Papur
-- Cyfres ACD320
Rhagair:
Ers 1990, ac yn enwedig ers 1995, mae diwydiant papur Tsieina wedi profi twf parhaus mewn gallu cynhyrchu effeithiol. Erbyn diwedd 2002, roedd dros 4,000 o felinau papur yn Tsieina, gan gynnwys mwy na 2,600 o raddfa sylweddol. Cyrhaeddodd cyfanswm yr allbwn yn 2002 37.8 miliwn o dunelli. Yn ystod y 1-2 flynedd ganlynol, ychwanegwyd bron i 10 miliwn o dunelli o gapasiti cynhyrchu newydd. Ar hyn o bryd, mae dros 80% o systemau gyriant peiriant papur newydd yn defnyddio gyriannau a reolir gan wrthdröydd.
Ar hyn o bryd, rhaid i wrthdroyddion sy'n cael eu defnyddio mewn gyriannau peiriant papur feddu ar y nodweddion canlynol:
(1) Amrediad rheoleiddio cyflymder eang, gydag effeithlonrwydd uwch na 90% ar draws yr ystod cyflymder cyfan;
(2) Ffactor pŵer yn uwch na 0.9;
(3) Cyfanswm afluniad harmonig cerrynt mewnbwn llai na 3%;
(4) Defnyddio cydrannau safonol aeddfed, dibynadwy fel IGBTs;
(5) Y gallu i leihau cynnwys harmonig allbwn a lleihau sŵn dv/dt a churiad torque yn effeithiol.
I. Cefndir Cais Gwrthdröydd mewn Peiriannau Papur.
Roedd offer gyrru adrannol peiriannau papur yn Tsieina yn defnyddio systemau rheoli cyflymder SCR DC yn flaenorol. Arweiniodd materion fel cylchoedd slip a brwsys carbon at ddibynadwyedd a manwl gywirdeb isel, gan arwain at fecaneg peiriannau papur hen ffasiwn gyda chyflymder fel arfer tua 200 m/munud, gan ei gwneud hi'n anodd cystadlu â pheiriannau papur cyflym tramor sy'n cyrraedd 1000 m/munud. Mae gwneud papur yn broses gynhyrchu barhaus, sy'n golygu bod rheolaeth barhaus a threfnus y llinell gynhyrchu yn dagfa sy'n cyfyngu ar ansawdd ac allbwn papur. Er bod systemau rheoli cyflymder DC yn chwarae rhan arwyddocaol yn hanes datblygu peiriannau papur, mae moduron DC yn dioddef o anawsterau cynnal a chadw ac ymwrthedd gwael i ffactorau amgylcheddol, a amlygir yn bennaf fel a ganlyn:
(1) Traul cymudwyr difrifol a diffygion fel cymudwyr llosg yn arwain at amser segur hir;
(2) Anawsterau niferus a gofynion uchel mewn cynnal a chadw modur DC, gan arwain at gostau atgyweirio uchel;
(3) Tachogenerators dueddol o wisgo, gan achosi manylder isel yn y system yrru;
(4) Systemau rheoli cyflymder DC cymhleth, anodd eu dadfygio, sy'n aml yn ei gwneud hi'n anodd i dechnegwyr cyffredin fireinio cyflymder gweithredu peiriannau.
Mae technoleg rheoli cyflymder amledd amrywiol AC, gyda'i berfformiad rheoleiddio cyflymder rhagorol a'i fanteision arbed ynni sylweddol, yn berthnasol yn eang yn economi Tsieina ac fe'i hystyrir fel y dull rheoli cyflymder AC mwyaf addawol. Mae nid yn unig yn meddu ar berfformiad rheoleiddio cyflymder uwch moduron DC ond felly mae'n cael ei fabwysiadu'n eang yn raddol. Mae cymhwyso gwrthdroyddion yn gyriannau adrannol peiriannau papur y dyfodol wedi dod yn duedd anochel.
Mae cymhwyso gwrthdroyddion mewn gyriannau peiriant papur yn rhoi canlyniadau da iawn, megis gwella ansawdd papur o safbwynt proses, cynyddu gallu cynhyrchu, lleihau'r defnydd o ynni, ac ymestyn cylchoedd cynnal a chadw cau.
Gan gymryd peiriant papur Fourdrinier fel enghraifft, mae ganddo ddwy brif adran: yr adran sychwr (diwedd sych) a'r adran wifren (diwedd gwlyb). Yn ôl gofynion y broses, mae'r cyflymder gwneud papur yn amrywio o 20-100 m / min, gyda phwysau sylfaenol o 9-30 g / m². Yn gyffredinol, y gofyniad cywirdeb gyrru ar gyfer peiriannau papur yw 1–3‰. Oherwydd yr ystod amrywiad cyflymder eang a phwysau sylfaenol o 9 g/m² o leiaf, mae angen manylder gyrru hyd yn oed yn uwch. Felly, dewisir system rheoli dolen gaeedig ar gyfer y gyriant peiriant papur.
II. Dadansoddiad o Fuddiannau Arbed Ynni
Yn seiliedig ar gymhariaeth defnydd ynni peiriant papur cyn ac ar ôl ôl-osod mewn ffatri, mae'r data fel a ganlyn:
Defnydd Pŵer Rheoli DC: Cyflymder o 90 m/munud: P90=74A × 180V + 3 × 220=13980W=13.98 kW (gyriant DC)
Yn seiliedig ar 300 diwrnod cynhyrchu y flwyddyn: Cyfanswm defnydd pŵer peiriant=300 × 24 × 13.98=100,656 (kWh)
Defnydd Pŵer Rheoli Gwrthdröydd: Cyflymder o 90 m/munud: P90=1.732 × 16A × 380V=10530W=10.53 (kW) (gyriant gwrthdröydd)
Cyfanswm defnydd pŵer peiriant=300 × 24 × 10.53=75,816 (kWh)
Arbed trydan blynyddol=100,656 – 75,816=24,840 (kWh)
O hyn, gellir deillio'r arbediad ynni gwirioneddol ar ôl cymhwyso'r gwrthdröydd fel:25%
III. Dadansoddiad o Fanteision Proses
(1) Cyfradd weithredol peiriant papur uwch: dros 27% (yn deillio o allbwn cyfartalog misol, heb gynnwys ffactorau eraill). Gall hyn gynyddu gwerth cynhyrchu.
(2) Gwell cyfradd cynnyrch cynnyrch: 1.6%
I grynhoi, mae mabwysiadu'r gwrthdröydd yn gwella perfformiad gweithredol y peiriant papur, gan wella effeithlonrwydd economaidd ymhellach.
IV. Cymhwyso Gwrthdroyddion mewn Offer Ategol Peiriant Papur
Mae cyfleusterau ategol ar gyfer peiriannau papur yn cynnwys y systemau canlynol: system gyflenwi stoc, system ddŵr gwyn, system gwactod, system aer cywasgedig, system paratoi a dosbarthu cemegol, system cyflenwi dŵr, system stêm, ac ati Er mwyn sicrhau gweithrediad parhaus a chytbwys y peiriant papur, yn gyffredinol mae angen i gapasiti ei gyfleusterau ategol fod yn fwy na chynhwysedd cynhyrchu mwyaf y peiriant papur gan 15% -30%, sy'n arwain at golled ynni sylweddol.
4.1 Cymhwysiad Gwrthdröydd yn y System Cyflenwi Stoc
Rhaid i'r system cyflenwi stoc fodloni'r amodau canlynol:
(1) Dosbarthiad sefydlog o stoc i'r peiriant papur, gyda gwall nad yw'n fwy na ± 5%;
(2) Cymesuredd a chysondeb stoc sefydlog ac unffurf;
(3) Cadw swm penodol o stoc i ganiatáu addasu gallu cyflenwi i addasu i newidiadau mewn cyflymder peiriant papur a gradd;
(4) Puro a glanhau'r stoc;
(5) Torrodd handlen o wahanol adrannau o'r peiriant papur.
Yn nodweddiadol, mae'r system cyflenwi stoc yn cynnwys pympiau stoc a phympiau ffan yn y pibellau, ac offer puro fel sgriniau pwysau a glanhawyr. Er mwyn cyflawni'r pum nod uchod, y cam pwysicaf yw newid pympiau stoc a phympiau ffan o weithrediad cyflymder llawn i weithrediad cyflymder amrywiol trwy wrthdroyddion, gan fodloni gofynion cyflenwad stoc awtomataidd yn y pen draw.
Gan gymryd y pwmp ffan fel enghraifft i ddangos y broses rheoli cyflymder gyda gwrthdröydd: Mae'r rheolydd gwrthdröydd hwn yn addas ar gyfer system rheoli cyflymder dolen gaeedig ddeuol, gyda'r ddolen allanol ar gyfer cyflymder a'r ddolen fewnol ar gyfer cerrynt neu torque. Daw'r pwynt gosod cyflymder ar gyfer y pwmp gwynt o ddwy ffynhonnell: mae un yn deillio o newidiadau yn y gymhareb cyflymder gwifren stoc i{3}, a'r llall o'r rheolydd pwysau blwch pen. Y cyntaf yw'r prif addasiad, a'r olaf yw'r tiwnio'n iawn. Mae cymhareb cyflymder stoc-i-gwifren peiriant papur yn gyson yn ei hanfod. Felly, unwaith y bydd y cyflymder gwifren yn newid, mae cyflymder pwmp y gefnogwr yn dilyn. Er mwyn gwella cywirdeb y rheolydd cyflymder ac adlewyrchu'r broses wirioneddol yn y blwch pen, mae'n gyffredin cymryd allbwn y rheolydd PID pwysau blwch pen, sy'n amrywio o ± 5%, fel pwynt gosod cyflymder ychwanegol ar gyfer y pwmp ffan. Ceir y gwerth cyflymder gwirioneddol o samplu cyflymder gwirioneddol y modur gyrru, y gellir ei gaffael trwy ddyfeisiau fel tachogenerators neu amgodyddion cylchdro ffotodrydanol. Cymerir y pwynt gosod presennol o signal allbwn y ddolen cyflymder. Cymerir y gwerth cerrynt gwirioneddol o fesuriadau gan drawsnewidwyr cerrynt ar allbwn gwrthdröydd AC pob pwynt gyrru. Felly, ar gyfer rheoli cyflymder amledd amrywiol y pwmp gwyntyll, gall gweithredu rheolaeth PID gyflawni effeithiau arbed ynni delfrydol.
V. Cais Gwrthdröydd yn y System Aer Cywasgedig
Mae aer cywasgedig yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin mewn peiriannau papur ar gyfer dyfeisiau llwytho/codi niwmatig yn yr adrannau gwifren a gwasg, dyfeisiau tywys gwifren / ffelt, blychau pen clustog aer, offer trosglwyddo dalennau, cyllyll aer cotio, ac amrywiol offerynnau niwmatig a dyfeisiau rheoli.
Mae'r prif offer mewn system aer cywasgedig yn cynnwys cywasgwyr aer, derbynyddion aer, falfiau lleihau pwysau, hidlwyr aer, gwahanyddion lleithder, a falfiau diogelwch. Mae'r pwysau sydd ei angen ar y peiriant papur fel arfer tua 5-6 BAR. Yn y rhan fwyaf o felinau papur, mae dau gywasgydd neu fwy yn gweithredu ochr yn ochr, gan gynnal pwysau cyson trwy dderbynnydd aer.
Gan fod cywasgwyr yn-bwer uchel ac yn nodweddiadol rheolir pwysau trwy lwytho/dadlwytho, mae moduron bob amser yn rhedeg ar gyflymder llawn. Mae ymarfer yn dangos bod y dull rheoli hwn yn defnyddio ynni enfawr ac yn wastraffus iawn. Felly, y duedd yn awr yw defnyddio un gyriant amledd amrywiol sy'n rheoli unedau amledd aml-linell, gan ffurfio system ddolen bwysau caeedig.
VI. Cymhwyso Gwrthdröydd yn y System Paratoi a Chyflenwi Cemegol
Defnyddir llawer iawn o gemegau mewn deinking, pulping, cotio, sizing, ac ati. Mae eu defnydd yn gymesur â chyflymder gyriannau lluosog y peiriant papur. Felly, rhaid defnyddio systemau gyrru AC cyflymder amrywiol yn y systemau dosbarthu cemegol (ee pympiau). Mae offer malu fel melinau pêl, melinau colloid, melinau tywod, a gwasgarwyr cneifio uchel yn cael eu defnyddio'n helaeth wrth baratoi cemegolion. Eu prif nodweddion yw pŵer uchel, defnydd uchel o ynni, ac amgylcheddau gweithredu llym. Mae llawer o weithgynhyrchwyr eisoes wedi cyflawni canlyniadau da trwy ddefnyddio gwrthdroyddion ar offer malu.
Cymryd melin dywod fel enghraifft: Mae ei egwyddor weithredol yn cynnwys bwydo'r deunydd i'w falu i'r siambr trwy bwmp bwydo. Wedi'i yrru gan ddisg gwasgariad cylchdroi cyflymder uchel, mae'r deunydd yn destun effaith ddwys a malu gan y cyfryngau malu, yn cael ei wasgaru a'i gymysgu i'r toddydd i ffurfio cotio, sydd wedyn yn llifo allan trwy sgrin uchaf. Prif fodur yr offer hwn yw 110 KW. Cyn defnyddio gwrthdröydd, roedd yn gyffredin defnyddio dull loncian sawl gwaith (mwy na thri) yn ystod y cychwyn i gymysgu'r cotio a'r cyfryngau malu yn unffurf. Ar gyfer haenau gwahanol, efallai y bydd angen gwahanol gyflymderau proses, ond dim ond ar gyflymder llawn y gallai'r peiriant redeg. Roedd yn anodd rheoli'r gyfradd bwydo i atal gorlwytho prif fodur. Roedd y defnydd o ynni yn ddifrifol. Mae defnyddio gwrthdröydd 110 KW yn datrys y problemau hyn yn effeithiol: gellir gosod cyflymder jog ac amser rhedeg araf yn hawdd i sicrhau'r cymysgu gorau posibl; mae rheoleiddio cyflymder di-gam ar-lein yn caniatáu gwahanol gyflymderau ar gyfer gwahanol gynhyrchion; gellir rheoli'r gyfradd bwydo yn syml trwy fonitro cerrynt rhedeg gwirioneddol y modur, gyda swyddogaethau gorlwytho rhag larwm a thaith; arbedion ynni yn gyffredinol yn fwy na 20%; mae colledion blwch gêr yn cael eu lleihau, gan osgoi effaith o'r llinell-cychwyn amledd ar y blwch gêr; cerrynt cychwyn llyfn yn atal effaith grid, gan wella diogelwch grid. Mae ceisiadau swp eisoes yn bodoli mewn mentrau papur yn Shandong, Heilongjiang, Hainan, a rhanbarthau eraill.
VII. Cais Gwrthdröydd yn y System Awyru Sychwr
Yn yr adran sychwr, rhaid symud yr holl leithder sy'n cael ei anweddu o'r ddalen, wedi'i amsugno gan yr aer, yn barhaus o'r ystafell beiriannau papur trwy awyru gorfodol. Mae effeithiolrwydd awyru sychwr yn effeithio'n uniongyrchol ar gyfradd anweddu lleithder o'r daflen ac economi gyffredinol y broses sychu. Mae awyru da yn lleihau'r dirlawnder anwedd yn yr aer, a thrwy hynny leihau'r defnydd o stêm yn y silindrau sychwr a chynyddu cyflymder sychu.
Mae'r cyfaint aer angenrheidiol ar gyfer tynnu lleithder anwedd o'r adran sychwr yn gysylltiedig â thymheredd a lleithder yr aer fewnfa a gwacáu, yn ogystal â'r system awyru a ddefnyddir, amodau hinsawdd, a thymor. Yn nodweddiadol, mae peiriannau papur modern yn defnyddio cylchrediad aer gorfodol ar gyfer effeithlonrwydd uchel, gan ddefnyddio cefnogwyr cyflenwi i ddosbarthu aer sych wedi'i gynhesu (tua 80 gradd) i ran isaf yr adran sychwr, gan greu llif aer i fyny trwy amsugno anwedd poeth rhwng silindrau sychwr, yna defnyddio cefnogwyr gwacáu i echdynnu'r aer poeth llaith a gasglwyd yn y cwfl i'r tu allan (gydag adferiad gwres yn y pen draw). Mewn -peiriannau papur cyflym, oherwydd y nifer cynyddol o silindrau sychu, mae setiau lluosog o gyflenwadau a grwpiau ffaniau gwacáu yn cael eu defnyddio mewn adrannau fel arfer. Ar ôl mabwysiadu gwrthdroyddion, yn seiliedig ar fformiwlâu cyfrifo cyfaint aer awyru, gellir addasu cyfaint aer y cyflenwad (cyflymder ffan cyflenwi) a chyfaint aer gwacáu (cyflymder ffan gwacáu) mewn amser real heb ddefnyddio rheolaeth damper traddodiadol, gan leihau ymhellach y defnydd o ynni, lleihau sŵn y gefnogwr, ac ymestyn bywyd mecanyddol.
VIII. Cymhwysiad Gwrthdröydd mewn Systemau Dŵr
Mae peiriannau papur yn ddefnyddwyr dŵr mawr, gan gynnwys systemau dŵr gwyn, systemau elifiant, systemau dŵr selio, systemau cawod, systemau dŵr ffres, ac ati. Yn aml mae angen cyflenwad dŵr pwysedd cyson yn y rhwydwaith piblinellau. Yn draddodiadol, llwyddwyd i reoli pwysau trwy ffyrdd osgoi a falfiau rheoli, yn anaml yn defnyddio gwrthdroyddion. Fodd bynnag, oherwydd prinder cyffredinol adnoddau dŵr yn Tsieina, gall defnyddio gwrthdroyddion arbed tua 10% mewn dŵr a 30% mewn ynni, gan leihau costau gweithredu dyddiol melinau papur yn anochel.
Yn nodweddiadol mae dau ddull ar gyfer defnyddio gwrthdroyddion mewn systemau dŵr: Rheolaeth Gwrthdröydd Sengl a Modd Newid Gwrthdröydd.
Rheolaeth gwrthdröydd sengl:Mae allbwn y gwrthdröydd yn rheoli un pwmp yn barhaol, tra bod y pympiau eraill yn cael eu pweru'n uniongyrchol o'r grid amledd llinell. Mae eu signalau cychwyn/stop yn cael eu rheoli â llaw neu gan resymeg PLC.
Modd Amgen Gwrthdröydd:Mae'r gwrthdröydd yn gyrru pob pwmp yn ei dro yn ôl dilyniant penodol. Gall y gwrthdröydd bennu nifer y pympiau sy'n rhedeg yn awtomatig (o fewn ystod benodol) yn seiliedig ar ofynion rheoli dolen gaeedig pwysau. Dim ond un pwmp sy'n cael ei yrru gan y gwrthdröydd ar unrhyw adeg benodol. Pan fydd y pwmp a yrrir gan wrthdröydd yn cyrraedd y terfyn amledd uwch a osodwyd a bod angen pwmp ychwanegol, mae'r gwrthdröydd yn newid y pwmp hwnnw i linell-gweithrediad amledd ac ar yr un pryd yn dechrau gyrru pwmp arall ag amledd amrywiol.
IX. Casgliad
I grynhoi, mae ôl-ffitio peiriannau papur gyda systemau gyrru gwrthdröydd nid yn unig yn dangos effeithiau arbed pŵer sylweddol ac yn lleihau costau cynnal a chadw offer ond hefyd yn creu buddion economaidd sylweddol i fentrau. Gellir nodi'n hyderus y bydd rhagolygon cymhwyso systemau rheoli cyflymder amledd amrywiol yn y diwydiant peiriannau papur yn dod yn fwyfwy eang.