摘要：本文通過引入應用到泰國糖廠壓榨機上的英威騰 GD5000高壓變頻器，從三個方麵（工藝改進
，產量增加，節能）講述變頻器應用的可行性和經濟性。

關鍵詞：GD5000高壓變頻器，壓榨機，進料，預壓;

1.介紹

甘蔗精製糖的工藝過程，一般包括：糖汁萃取、清洗
、蒸餾、結晶、淨化和幹燥。詳細內容如下圖：

圖1. 製糖工藝過程

糖汁萃取是整個過程中的重要組成部分。按照有關的數據分析，萃取率每提高1％，糖的總回收率會增加0.88％-0.92％。現(xian)如(ru)今(jin)，萃(cui)取(qu)技(ji)術(shu)趨(qu)向(xiang)於(yu)提(ti)高(gao)甘(gan)蔗(zhe)預(yu)壓(ya)，來(lai)增(zeng)加(jia)壓(ya)榨(zha)機(ji)的(de)產(chan)能(neng)，通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)壓(ya)力(li)進(jin)料(liao)輥(gun)，以(yi)提(ti)高(gao)壓(ya)榨(zha)機(ji)的(de)進(jin)料(liao)速(su)度(du)。在(zai)壓(ya)榨(zha)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，影(ying)響(xiang)萃(cui)取(qu)率(lv)因(yin)素(su)有(you)很(hen)多(duo)

，比(bi)如(ru)：

1.蔗zhe渣zha中zhong的de糖tang損sun失shi，在zai甘gan蔗zhe壓ya榨zha時shi，甘gan蔗zhe汁zhi從cong蔗zhe渣zha分fen離li。但dan蔗zhe渣zha充chong滿man纖xian維wei，會hui引yin起qi壓ya榨zha機ji出chu口kou膨peng脹zhang並bing吸xi收shou部bu分fen甘gan蔗zhe汁zhi。同tong時shi由you於yu壓ya榨zha機ji工gong作zuo效xiao率lv，糖tang不bu能neng100％從甘蔗中壓出。

2.甘(gan)蔗(zhe)的(de)破(po)碎(sui)
，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)預(yu)壓(ya)時(shi)，甘(gan)蔗(zhe)破(po)碎(sui)和(he)形(xing)狀(zhuang)是(shi)確(que)保(bao)整(zheng)個(ge)碾(nian)碎(sui)係(xi)統(tong)質(zhi)量(liang)的(de)關(guan)鍵(jian)點(dian)。有(you)了(le)良(liang)好(hao)的(de)破(po)碎(sui)
，甘(gan)蔗(zhe)汁(zhi)就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)被(bei)壓(ya)出(chu)，萃(cui)取(qu)效(xiao)果(guo)會(hui)增(zeng)加(jia)。

3.蔗渣的水分含量，降低蔗渣中的水分含量是增加萃取的方法。

4.切碎機的材料均勻性
，來自切碎機的蔗層厚度的均勻性對提高萃取率非常重要。如果蔗層太厚，由於壓榨不完全，蔗渣造成浪費；如果太薄，由於蔗渣的含水量過高
，則會降低萃取率。

5.壓輥機械磨損，在壓榨後段，機械磨損越來越嚴重，導致增加壓輥之間的間隙，從而降低了萃取率。

總之

，當使用壓送輥（即齒狀進料輥）方法時，在進料和預壓過程中會使用傳統的恒速控製方法。它會導致來自切碎機的蔗層厚度轉化有大概10％的不合格，並致使甘蔗汁的平均萃取率低於95.4％。更低的萃取率表示甘蔗汁的更多損失，導致更低的生產輸出。蔗層太厚將導致壓送輥被卡住，嚴重影響生產。

當(dang)使(shi)用(yong)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)壓(ya)榨(zha)機(ji)時(shi)，如(ru)果(guo)蔗(zhe)層(ceng)厚(hou)度(du)不(bu)夠(gou)厚(hou)，電(dian)機(ji)速(su)度(du)將(jiang)會(hui)降(jiang)低(di)。壓(ya)榨(zha)過(guo)程(cheng)將(jiang)停(ting)止(zhi)並(bing)等(deng)候(hou)，直(zhi)到(dao)達(da)到(dao)合(he)格(ge)厚(hou)度(du)，確(que)保(bao)完(wan)全(quan)壓(ya)榨(zha)並(bing)增(zeng)加(jia)平(ping)均(jun)萃(cui)取(qu)率(lv)0.2％以上。同時由於降速降流，實現了節能目標。

2.項目分析

技術升級使得一家領先的泰國糖廠已經把產能提高到了10000噸/日，超過160萬噸/年。

下麵是升級後的產線圖：

圖2. 壓榨產線圖    

升級部分是預壓設備。在升級之前的問題如下：使(shi)用(yong)工(gong)頻(pin)驅(qu)動(dong)的(de)預(yu)壓(ya)設(she)備(bei)，由(you)於(yu)固(gu)定(ding)頻(pin)率(lv)和(he)速(su)度(du)，會(hui)導(dao)致(zhi)較(jiao)低(di)的(de)糖(tang)分(fen)萃(cui)取(qu)率(lv)

，並(bing)且(qie)壓(ya)榨(zha)機(ji)很(hen)容(rong)易(yi)就(jiu)會(hui)被(bei)卡(ka)住(zhu)。升(sheng)級(ji)後(hou)
，采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)驅(qu)動(dong)控(kong)製(zhi)。

詳細參數列表如下：

表1 預壓電機參數

電機型號	功率	額定電壓	額定電流	額定速度	功率因素	加載類型
YJTKK5001-6BM	560KW	3.3KV	125A	750RPM	0.87	壓榨機

 

 

圖3 現場加載和設備

3.係統配置

據在現場需求
，預壓變頻驅動器由變壓器櫃
，供電設備櫃和控製櫃組成。控製櫃麵板上設有本地/遠程按鈕
、緊急停止按鈕和電源頻率/變頻指示燈。

變頻驅動器采用英威騰GD5000逆(ni)變(bian)器(qi)。通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)台(tai)可(ke)以(yi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)狀(zhuang)態(tai)和(he)壓(ya)榨(zha)機(ji)速(su)度(du)，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)在(zai)控(kong)製(zhi)室(shi)就(jiu)可(ke)以(yi)很(hen)便(bian)利(li)地(di)根(gen)據(ju)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)來(lai)調(tiao)整(zheng)壓(ya)榨(zha)機(ji)運(yun)行(xing)速(su)度(du)
，而(er)且(qie)為(wei)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)提(ti)供(gong)了(le)極(ji)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。

    

圖4 現場應用

4.應用和優勢

升級之後

，優點如下：

1.軟啟動，啟動時間和啟動方法可以根據現場情況進行調整。

2.更高的功率因數。0.95以上，無需使用功率因數補償裝置

，並且更加精煉。

3.對電機無諧波汙染

，有效地降低了電機的熱量。

4.非常低的轉矩脈衝，不會造成電機和其它機械設備之間的共振
，並降低傳輸的機械磨損。

5.完美的輸出波形
，失真度小於4％。

6.減少由於蔗層太厚造成壓榨機卡住或停機的現象。同時提高經濟效益。

7.提高萃取率。根據測量和計算
，平均萃取率可提高0.2％。目前保守估計為0.1％，甘蔗550,000噸/年，糖13.5％，86％的收獲率。增加的糖產量計算方法：550,000噸*13.5%*0.1%*86%=63.85噸。就按2700元/噸的價格
，63.85噸*2700元/噸=172000元。這意味著企業可以多賺取172000元。

8.節能效果顯著。5台壓榨機，總功率容量為2000kW。根據測量和計算，每噸甘蔗的功耗從33.02度下降至31.22度，達到相應糖廠的合理功耗水平。每噸1.8度的話
，以550,000噸/年來計算，每年可以節能：550,000噸/年*1.8度/噸=990,000度。按0.5元/度的價格計算：800,000度*0.5元/度=400,000元。

9.降低停機維護的損失
，同時節省大量的維護成本。

5.結論

對(dui)於(yu)使(shi)用(yong)壓(ya)榨(zha)機(ji)的(de)糖(tang)廠(chang)
，升(sheng)級(ji)到(dao)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)器(qi)，不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)改(gai)進(jin)工(gong)藝(yi)，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，而(er)且(qie)提(ti)高(gao)了(le)萃(cui)取(qu)率(lv)和(he)糖(tang)的(de)產(chan)量(liang)。同(tong)時(shi)它(ta)具(ju)有(you)顯(xian)著(zhu)的(de)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。升(sheng)級(ji)後(hou)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)正(zheng)常(chang)
，顧(gu)客(ke)滿(man)意(yi)。

參考資料

[1] GD5000係列高壓變頻調速係統手冊。    深圳市英威騰電氣股份有限公司。

更多詳情，請訪問官網www.invt.com.cn 或關注微信服務號

關於英威騰：

英威騰
，成立於2002年
，致力於成為全球領先
、受人尊敬的工業自動化和能源電力領域的產品與服務提供者，2010年在深交所A股上市，股票代碼：002334。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術企業
，目前擁有15家控股子公司
，分駐於全國的12大研發中心，申請各類專利700多件
，依托於電力電子、電氣傳動、自動控製、信息技術等關鍵技術，主要產品涵括高中低壓變頻器、電梯智能控製係統、伺服係統

、PLC、HMI、SVG、UPS、電機和電主軸

、光伏逆變器、節能減排在線管理係統、軌道交通牽引係統
、新能源汽車電控係統等。英威騰現有員工2000多人，大型生產基地3個

，營銷網絡遍布國內及海外60多個國家和地區。