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一、概況
在我國的製糖行業中,變頻器已廣泛地應用在風機、水shui泵beng等deng變bian轉zhuan矩ju負fu載zai,取qu得de了le顯xian著zhu的de節jie能neng效xiao果guo。壓ya榨zha機ji作zuo為wei糖tang廠chang重zhong要yao的de生sheng產chan設she備bei,一yi直zhi采cai用yong傳chuan統tong的de控kong製zhi方fang式shi定ding速su運yun行xing。其qi實shi,從cong生sheng產chan工gong藝yi和he節jie能neng兩liang方fang麵mian來lai分fen析xi,對dui壓ya榨zha機ji進jin行xing技ji術shu改gai造zao不bu但dan行xing之zhi有you效xiao而er且qie能neng大da幅fu度du提ti高gao企qi業ye效xiao益yi。
二、生產工藝分析
眾所周知,壓榨機抽出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機抽出率提高1%,則總收回率提高0.88%~0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方麵原因:
1.蔗(zhe)糖(tang)中(zhong)的(de)纖(xian)維(wei)分(fen)受(shou)壓(ya)後(hou)離(li)開(kai)榨(zha)機(ji)出(chu)口(kou)時(shi)又(you)膨(peng)脹(zhang),此(ci)時(shi)被(bei)壓(ya)榨(zha)的(de)纖(xian)維(wei)隨(sui)著(zhe)自(zi)身(shen)的(de)膨(peng)脹(zhang)在(zai)出(chu)口(kou)處(chu)會(hui)吸(xi)去(qu)已(yi)榨(zha)出(chu)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)蔗(zhe)汁(zhi),同(tong)時(shi)受(shou)到(dao)機(ji)效(xiao)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang),甘(gan)蔗(zhe)中(zhong)的(de)糖(tang)份(fen)不(bu)可(ke)能(neng)全(quan)部(bu)榨(zha)出(chu),這(zhe)就(jiu)形(xing)成(cheng)了(le)蔗(zhe)渣(zha)中(zhong)的(de)糖(tang)份(fen)損(sun)失(shi)。
2.蔗料的破碎度及形態是保證首座榨機抽出的前提。甘蔗破碎度好,蔗汁易於壓出,滲效果提高。
3.降低蔗渣水分是提高抽出的保證。
4.保證從撕解機輸送過來的蔗層厚度均勻對提高抽出率非常重要。如果蔗層過厚,壓榨不徹底,使蔗渣造成浪費;如果蔗層過薄,壓不幹蔗層,蔗渣水分過高,影響抽出率。
5. 在榨季後期,由於榨輥的磨損越來越嚴重,導致榨輥的間隙擴大,使抽出率下降。
綜上所述,由於壓榨機轉速不可調,從撕解機輸送過來的蔗層有大約10%的時間厚度會達不到要求,這樣會使蔗汁的平均抽出率低於95.4%。抽(chou)出(chu)率(lv)越(yue)低(di)說(shuo)明(ming)蔗(zhe)汁(zhi)流(liu)失(shi)越(yue)大(da),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)產(chan)量(liang)變(bian)低(di)。如(ru)果(guo)能(neng)對(dui)壓(ya)榨(zha)機(ji)進(jin)行(xing)轉(zhuan)速(su)調(tiao)節(jie),當(dang)蔗(zhe)層(ceng)後(hou)度(du)不(bu)夠(gou)時(shi)通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)壓(ya)榨(zha)機(ji)電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)速(su)使(shi)蔗(zhe)層(ceng)達(da)到(dao)正(zheng)常(chang)厚(hou)度(du)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)壓(ya)榨(zha),這(zhe)樣(yang)壓(ya)榨(zha)會(hui)比(bi)較(jiao)充(chong)分(fen),平(ping)均(jun)抽(chou)出(chu)率(lv)將(jiang)可(ke)提(ti)高(gao)0.2%以上,同時由於轉速降低,電流下降從而達到節能省電的目的。普傳變頻器正是解決此調速問題的最佳裝置。
三、 改造前工況
在廣西某糖廠改造實例:有5台壓榨機,技術參數如下:
序號 額定功率 額定電流 額定轉速 減速比
1 320KW 565A 976rpm 1:28.5/1:4
2 280KW 503A 980rpm 1:30/1:4.17
3 250KW 451A 980rpm 1:31.5/1:4.17
4 250KW 451A 980rpm 1:31.5/1:4.17
5 320KW 565A 976rpm 1:28.5/1:4
日榨量2700噸計算,榨季為5個月(11月-次年4月),總榨量為40萬噸蔗;甘蔗糖份在13.6%~16%之間,取平均值14.5%;抽出率在95.5%~96.2%之間,取平均值95.8%;煮收按86%計算。經過實測每榨1噸甘蔗耗電30度左右。電機方式為頻敏電阻啟動。
四、 改造方案
壓榨機整改造係統由原電控櫃、變頻櫃和新電控櫃組成。其中原電控櫃為工頻啟動櫃,變頻櫃采用普傳科技PI7000 250G3- 320M3變頻器,該櫃與新增電控櫃組成新係統。在控製麵板上設有係統選擇開關、工變頻選擇開關、變頻送電按鈕、電氣啟動按鈕和電流設定按鈕。
1. 壓榨機自調整改造係統設有:原係統操作、調整、新係統工頻啟動、新係統變頻啟動、新係統自動控製。
2. 手動控製:分fen別bie為wei每mei台tai電dian機ji安an裝zhuang一yi台tai變bian頻pin櫃gui和he一yi個ge變bian頻pin轉zhuan換huan櫃gui。變bian頻pin櫃gui的de容rong量liang比bi電dian機ji容rong量liang放fang大da一yi級ji,保bao證zheng係xi統tong的de安an全quan可ke靠kao性xing。當dang變bian頻pin櫃gui出chu現xian故gu障zhang或huo異yi常chang現xian象xiang時shi可ke通tong過guo變bian頻pin櫃gui將jiang係xi統tong切qie換huan到dao原yuan來lai的de啟qi動dong櫃gui,使shi壓ya榨zha機ji能neng正zheng常chang連lian續xu生sheng產chan。變bian頻pin轉zhuan換huan櫃gui內nei還hai裝zhuang有you交jiao流liu電dian抗kang器qi,可ke有you效xiao抑yi製zhi諧xie波bo對dui電dian網wang的de影ying響xiang,同tong時shi保bao護hu變bian頻pin器qi不bu受shou電dian網wang浪lang湧yong電dian壓ya的de衝chong擊ji。
3. 恒電流全自動控製:根gen據ju對dui生sheng產chan工gong藝yi的de分fen析xi,為wei了le提ti高gao抽chou出chu率lv,保bao證zheng蔗zhe層ceng的de厚hou度du是shi非fei常chang重zhong要yao的de,也ye就jiu是shi說shuo要yao使shi電dian機ji的de電dian流liu的de波bo動dong範fan圍wei越yue小xiao越yue好hao。在zai上shang述shu受shou動dong係xi統tong的de基ji礎chu上shang增zeng加jia霍huo爾er傳chuan感gan器qi檢jian測ce電dian機ji的de實shi際ji電dian流liu,作zuo為wei變bian頻pin器qi的de反fan饋kui信xin號hao,變bian頻pin器qi根gen據ju反fan饋kui信xin號hao控kong製zhi電dian機ji轉zhuan速su。如ru果guo蔗zhe層ceng過guo厚hou,電dian機ji的de電dian流liu變bian大da,變bian頻pin器qi將jiang把ba電dian機ji的de轉zhuan速su提ti高gao,使shi蔗zhe層ceng盡jin快kuai被bei壓ya榨zha;ruguozhecengguobo,dianjidedianliubianxiao,bianpinqijiangbadianjidezhuansujiangdi,yibianjinkenengjiangzhecengyazhachedi。zheyangshidianjidianliushizhongzaixiaofanweineibodong,congerbaozhengzhecenghoudujunyun,youzhuyutigaochouchulv。
4. 核子秤信號反饋全自動控製:蔗層經過核子秤計量後由輸送帶送往壓榨機進行壓榨。核子秤輸出0~5Vxinhaogeitiaosuqi,tiaosuqigenjuzhegexinhaotiaojieshusongdaidesudu,baozhengzheliangdejunyun。zaishangshushoudongkongzhixitongdejichushangjianghezichengdexinhaofankuigeibianpinqi,bianpinqijiangzheliangdeduoshaotiaojieyazhajidezhuansu,hezichengdexinhaoda,biaomingzhecenghou,bianpinqijiangdianjidezhuansushenggao;核子秤的信號小,表明蔗層薄,變頻器將把電機的轉速降低,從而保證蔗層厚度均勻,有助於提高抽出率。
五、 改造後的效益分析
1. 抽出率提高:理論測算,平均抽出率可提高0.2%以上,現場實測抽出率提高0.18%。按年榨40萬噸甘蔗,糖份14.5%,煮收86%計算:每個榨季多產糖40萬噸*14.5%*0.18%*86%=89.9噸 ,按2700元/噸糖計:89.9噸*2700元/噸=24.2萬元 。即產量提高,使企業每個榨季多創收24.2萬元。
2. 節電:5台榨汁機裝機總容量為1420KW,實際測算,改造後每榨1噸甘蔗耗電減少2度,按年榨40萬噸蔗計算:每年節電:40萬噸*2度/噸=80萬度 按0.52元/度計算:80萬度*0.52元/度=41.6萬元。
3. 投資回報期短:整套係統預算70萬左右, 24.2萬+41.6萬=65.1萬元,可見整個變頻改造係統的投資在一個多榨季即可回收。
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