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雙變頻控制在離心機系統中的應用
來源: | 作者:sanliangz | 發布時間: 2014-12-29 | 1518 次瀏覽 | 分享到:
隨著國家對環保問題的重視,離心機技術在污泥處理系統中的應用也得到了大力推廣。離心機處理污泥具有污泥回收率高、運行可靠等優點,但同時存在著耗能高、噪聲大等缺點。而將變頻技術應用到離心機系統,則可能在節能減排、運行穩定方面收到顯著效果......
前言
  隨著國家對環保問題的重視,離心機技術在污泥處理系統中的應用也得到了大力推廣。離心機處理污泥具有污泥回收率高、運行可靠等優點,但同時存在著耗能高、噪聲大等缺點。而將變頻技術應用到離心機系統,則可能在節能減排、運行穩定方面收到顯著效果。
1、離心機工作原理
  用于污泥處理的離心式脫水機主要由轉鼓、螺旋體、差速器、主副電機等設備組成。當污水經過加藥后送入轉鼓,在轉鼓高速旋轉產生的離心力作用下,比重較大的固體顆粒沉積在轉鼓內壁,與轉鼓作相對運動的螺旋體則不斷地將沉積在轉鼓內壁上的固體顆粒擠出排渣口,分離后的清液則經液層調節板開口流出轉鼓。
2、雙變頻共直流母線系統
  螺旋體和轉鼓之間的相對運動——差轉速是通過差速器來實現的,其大小由副電機來控制。差速器的外殼與轉鼓相聯接,輸出軸與螺旋體相聯接,輸入軸與副電機相聯接。主電機帶動轉鼓旋轉的同時也帶動了差速器外殼的旋轉,副電機通過聯軸器的聯接來控制差速器輸入軸的轉
  轉速速度快,螺旋體速度慢,那么轉鼓有帶著螺旋體轉動的作用力,螺旋體帶著副電機轉。這樣就導致副電機接到電網運行時,其軸上受到主機驅動轉矩,使轉子沿同步轉速方向旋轉。此時,副機從軸上輸入機械功率轉化成電功率返回電網,處于回饋制動再生發電狀態;另一方面,它又從電網輸入滯后的無功功率,已建立磁場,實現機電能量轉換。回饋到電網的轉子電流有功分量經過變頻器內的全波整流元件,加到直流母線上,由于主副變頻器的母線并聯,該能量就被主電機利用,使母線電壓維持在610v以內。
3、控制系統
3.1.進泥流量控制
  因為污泥具有可壓縮性,進泥含固率時刻都在變化,為防止污泥的堆積堵料而使運行停止,需關注螺旋體的力矩控制。
  副變頻器自動連續測量螺旋體的力矩值,將該力矩模擬量新號送入PLC模擬量模塊,CPU將實際測量值和設定值進行比較,經過PID運算,輸出4-20mA的信號去控制進料變頻器,通過改變變頻器的輸出頻率來控制進料泵的進泥量,達到螺旋體的恒轉矩控制。
3.2.差轉速控制
  差轉速是轉鼓和螺旋體之間的相對轉速,差轉速越大,沉降在轉鼓內壁的泥塊很快就從轉鼓出泥口排出,即推料速度快;差轉速越小,推料速度慢。
  差轉速對泥餅的含水率和排放水的清濁度都有影響,一般而言,差轉速變小時,泥餅含水率會變低,排放水會變渾濁;差轉速變大時,泥餅的含水率會變高,排放水會清一些。
  從幾個方面分析可知,為了使離心機分離效果好且穩定,就要求差轉速在一定范圍內可調,并且保持穩定。
  又因為主電機在運行過程中一般不進行調整,它主要是分離因素的一個指標,而一種污泥一般對應一個分離因素。
  因此,由于轉鼓轉速和差速器變比一般固定不變,因此只需要調節副機變頻器的輸出頻率,即可實現差轉速的調節。
4、結束語
應用于變頻技術離心機中,主要有以下優點:
1)啟動平穩,變頻器具有軟啟動器的功能,實現了電機的平穩啟動,延長了機器的使用壽命。
2)應用性比較廣,尤其是主機變頻器,由于各種污泥的泥性不同,所要求的分離因素也不同,這樣就需要不同的主機轉速,通過變頻器就可以方便調整分離因素。
3)副機通過變頻器控制差速器,相對于以前常用的電渦流制動等設備,具有明顯的節能效果,而且動態響應快。
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