发布时间:2024-12-26
在现代工业生产中,变频器在反应釜中的重要性日益凸显。反应釜在化工、医药等行业应用相当普遍,而其搅拌工序至关重要。传统的调速方式,如机械或滑差调速,在使用过程中暴露出诸多问题,不可无级调速、介质不同调速不灵敏、低速力矩不够等,这些缺点不仅影响工作效率,还增加了能耗,并且可能导致产品质量不稳定。而改用变频器后,这些问题迎刃而解。
搅拌机械在设计时通常会考虑一定余量,但实际使用中,由于产量、介质的差异,反应釜并不一定在最大负荷下工作,很多时候处于非满载状态。传统搅拌机通常不进行调节或采用机械方式调速,无法满足工艺上调速的及时性和正确性。滑差调速在低速、物料粘稠度大时又不能稳定转速,这使得搅拌设备处于 “大马拉小车” 的不经济状态,增加了搅拌机自身机械的损耗。
变频器调速方式则具有诸多优势。首先,其节能效果被越来越多的客户认可,胜过以往任何一种调速方式。通过在搅拌机设备上加装变频调速节能装置,可以一劳永逸地解决传统搅拌机存在的问题,还能通过变频节能收回投资。其次,变频器的软启功能可大大减小启动冲击电流,减少对设备的损害。同时,变频器已带有智能保护,故障时自动停机并记录,提高了设备的可靠性。此外,可根据不同的工艺、不同的物料及时给定不同的转速,提高产品品质。最后,通过变频调速可以实现节能降耗,降低生产成本。
在反应釜中,变频器可根据实际工况调整电机转速。例如,当反应釜不需要满负荷运行时,降低电机转速,减少功率消耗。根据相关资料,将供电频率由 50Hz 降为 40Hz,电机功率变为原来的 0.512 倍,可见通过调节频率能显著降低能耗。在异步电机变频调速系统中,低频段电阻漏电影响不可忽略,若保持 V/f 为常数,磁通将减小,电机输出转矩降低。此时,在低频段对电压进行适当补偿可提升转矩。一般变频器由用户进行人工设定补偿,如将转矩提升量设定在 1% - 5% 之间比较合适,可有效调整电机力矩,降低无用功。通过对电机进行闭环控制,变频器能实时根据工艺要求调整电机运行状态。例如,在不同的反应阶段,可根据需要调整电机转速,使电机始终在高效节能状态下运行,满足产品工艺要求。采用变频器驱动后,避免了工频启动对齿轮箱的冲击,减少了齿轮箱的损耗。同时,由于电机转速可平稳调节,降低了机械磨损和油温,延长了齿轮和密封件的使用寿命。当变频器检测到过流、过压、过载、欠压等问题时,会立即启动保护机制,停止输出,防止负载受到损害。这种超强的保护性能确保了设备的安全运行。与传统的工频启动方式相比,变频器启动电流平缓,不会对电网造成较大的冲击。这不仅有利于保护电网,还能减少设备启动时的机械磨损。
由流体传输设备搅拌机的工作原理可知,搅拌机的流量与其转速成正比,压力与其转速的平方成正比,轴功率与其转速的三次方成正比。改变电源频率可改变搅拌机的速度,搅拌机消耗功率与电源频率的三次方成正比。在实际应用中,通过调整变频器的输出频率,可以精确地控制搅拌机的转速。例如,当需要降低搅拌机的流量时,可以降低变频器的输出频率,从而使搅拌机的转速降低。根据流量与转速成正比的关系,搅拌机的流量也会相应降低。同样,当需要降低搅拌机的压力时,可以降低变频器的输出频率,使搅拌机的转速降低。由于压力与转速的平方成正比,搅拌机的压力也会显著降低。而搅拌机的轴功率与其转速的三次方成正比,当降低变频器的输出频率以降低搅拌机的转速时,搅拌机的轴功率会大幅下降。这意味着在满足工艺要求的前提下,通过调整变频器的输出频率,可以实现显著的节能效果。例如,将供电频率由 50Hz 降为 40Hz,根据功率与频率的关系,电机功率变为原来的 0.512 倍。这充分说明了通过改变电源频率来控制搅拌机速度,可以有效地降低能耗。
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