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菱科變頻器在儲油庫輸油泵的節(jié)能應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2008/6/2 0:00:00 訪問次數(shù):485

前言:

  在油庫經(jīng)營生產(chǎn)過程中,輸油泵在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中是日均使用頻率最高的設(shè)備,而大部分油庫的輸油泵啟動方式都采用星三角啟動,由于星三角啟動方式對電機(jī)和油泵的沖擊性加大,造成油泵軸承摩損加速和噪音增大等諸多弱點(diǎn),以下為本公司在改造中煤秦皇島儲運(yùn)中心化奧油庫輸油時(shí),所得到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵字:變頻器輸油泵節(jié)能

一、化奧油庫37kw輸油泵現(xiàn)在的運(yùn)行狀況

  化奧油庫輸油泵由4臺37kw立式油泵組成,主要承擔(dān)4個(gè)工作臺中的8個(gè)裝油點(diǎn)來向運(yùn)油車進(jìn)行計(jì)量裝油工作。每個(gè)裝油點(diǎn)的管道設(shè)計(jì)輸出流量為每小時(shí)60立方,37kw輸油泵每小時(shí)流量為180立方,一臺輸油泵承擔(dān)一個(gè)工作臺2個(gè)裝油點(diǎn)的注油工作任務(wù)(分別為1號閥門和2號閥門,閥門打開向運(yùn)油車注油);而實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中大部份時(shí)間只開啟一個(gè)出油閥門,二臺裝油車同時(shí)裝油很少,原來設(shè)計(jì)37kw的輸油泵時(shí)是為二臺裝油車同時(shí)作業(yè)而設(shè)計(jì),但開啟一個(gè)閥門時(shí),也要滿負(fù)荷工作,滿負(fù)荷工作時(shí)油泵輸出流量能到達(dá)每小時(shí)180立方,最終實(shí)際使用時(shí)才需要它的三分之一流量就能滿足生產(chǎn)要求,通過對整個(gè)輸油系統(tǒng)的工作原理分析,原有的輸油泵運(yùn)行原理存在以下幾點(diǎn)問題:

  1、37kw輸油泵的輸出流量過大,在開啟一個(gè)出油閥時(shí)只需要輸油泵的三分之一流量,輸油泵每次開啟都滿負(fù)載180立方輸出運(yùn)行,這樣油泵和管道產(chǎn)生很大壓差,形成渦壓,管道壓差加大時(shí)導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增大,電流上升,造成電能浪費(fèi)。

  2、油泵由于輸出容積大而實(shí)際管道輸送容積小,這樣的工作環(huán)境下,輸油泵運(yùn)行中產(chǎn)生了大量的無用功耗,也大大縮短了輸油泵電機(jī)的使用壽命,加大設(shè)備維護(hù)成本。

  綜合以上的工作背景,有必要對輸油泵電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行升級,利用變頻器調(diào)速器來運(yùn)行輸油泵,以得到流量和壓力可調(diào),根據(jù)實(shí)際需求的流量和壓力來自動控制輸油泵系統(tǒng)。

二、輸油泵系統(tǒng)采用變頻調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能技術(shù)原理

  油泵在原有的工作特性為電機(jī)啟動以50hz運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為1420r/min轉(zhuǎn),輸出流量180立方,轉(zhuǎn)速與流量壓力成正比,如圖所示:

輸油泵的工作原理分折

  我們從上圖可以看出,通過油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,流量也隨著轉(zhuǎn)速降低而降低,所以只有使用變頻器才能使油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速變成自由可調(diào),同時(shí)也使油泵的流量和壓力可調(diào),通過變頻的調(diào)節(jié)來達(dá)到現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝要求。我們采用北京中達(dá)菱科電氣有限公司生產(chǎn)的菱科lk600p系列油泵專用變頻器,來提高輸油泵的工作特性,而且充分利用變頻器的調(diào)速功能來實(shí)現(xiàn)流量和壓力可調(diào),以任意調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速來達(dá)到目的,同時(shí)也起到節(jié)約電能、廷長油泵電機(jī)的使用壽命,環(huán)保節(jié)能是本項(xiàng)目的初衷。

  輸油泵通過變頻運(yùn)行的節(jié)能依據(jù)?---變頻的工作原理在這就不做詳細(xì)介紹,我們通過下圖表進(jìn)行對比可以看出,變頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速變化,電機(jī)負(fù)載電流也隨著變化。當(dāng)然由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低變頻輸出電壓也隨即降低,通過電壓降低,油泵的負(fù)荷電流也同樣降低。下面所述的數(shù)據(jù)是本公司在現(xiàn)場電機(jī)運(yùn)行所測的實(shí)際數(shù)據(jù)。圖2:表為37kw輸油工頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)負(fù)載電流,表1:為37kw輸油泵在變頻運(yùn)行時(shí)的油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)運(yùn)行電流以及在任意轉(zhuǎn)速時(shí)的流量變化。

37kw輸油工頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)負(fù)載電流

37kw輸油泵在變頻運(yùn)行時(shí)的不同速度負(fù)載電流和流量的變化值。
油泵電機(jī)型號工頻運(yùn)行時(shí)電流
(a)變頻運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速成
(hz.r/min)油泵實(shí)際負(fù)載電流
(a)油泵輸出流量
(立方)

y225m-4
37kw

74a50hz-1420r/min74a173
45hz-1278r/min61a158
40hz-1136r/min51a123
37hz-1050r/min49.5a117
35hz-994r/min48a110
33hz-937r/min47.5a107
30hz-852r/min45a90
25hz-710r/min43a71
20hz-568r/min43a40

  現(xiàn)場數(shù)據(jù):化奧油庫一臺37kw油泵供給一個(gè)工作臺二個(gè)注油閥工作,一個(gè)注油閥設(shè)計(jì)輸出流量為60立方,二個(gè)同時(shí)打開時(shí),流量在120立方能滿足生產(chǎn)要求,怎樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)注油閥打開,變頻器只需輸出一個(gè)60立方的準(zhǔn)確流量?在以下解決方案中詳細(xì)講解。當(dāng)為一臺運(yùn)油車進(jìn)行注油工作時(shí),變頻器以25hz運(yùn)轉(zhuǎn),電機(jī)電流為43a,可以節(jié)約電流51a,節(jié)電率在60%以下。打開二個(gè)注油閥為二臺運(yùn)油車注油時(shí),變頻器的工作頻率為35hz,電機(jī)電流48a,節(jié)約電流26a,節(jié)電率在40%以下。

  從上列表和現(xiàn)場數(shù)據(jù)來分折中煤秦皇島儲運(yùn)中心化奧油庫現(xiàn)有輸油泵工作原理,我可以看到變頻器在運(yùn)行油泵時(shí)起到的作用,通過變頻控制輸油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速,使油泵輸出一個(gè)合理的流量和壓力以滿足生產(chǎn)要求,同時(shí)也大大降底電機(jī)的負(fù)荷電流,節(jié)能非常明顯。

三、變頻器控制方式

  變頻器的作用是為電機(jī)提供可變頻率的電源,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速,從而使管網(wǎng)油壓連續(xù)變化。壓力變送器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)的流量和壓力,流量和壓力的設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需求的流量和壓力的期望值

前言:

  在油庫經(jīng)營生產(chǎn)過程中,輸油泵在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中是日均使用頻率最高的設(shè)備,而大部分油庫的輸油泵啟動方式都采用星三角啟動,由于星三角啟動方式對電機(jī)和油泵的沖擊性加大,造成油泵軸承摩損加速和噪音增大等諸多弱點(diǎn),以下為本公司在改造中煤秦皇島儲運(yùn)中心化奧油庫輸油時(shí),所得到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵字:變頻器輸油泵節(jié)能

一、化奧油庫37kw輸油泵現(xiàn)在的運(yùn)行狀況

  化奧油庫輸油泵由4臺37kw立式油泵組成,主要承擔(dān)4個(gè)工作臺中的8個(gè)裝油點(diǎn)來向運(yùn)油車進(jìn)行計(jì)量裝油工作。每個(gè)裝油點(diǎn)的管道設(shè)計(jì)輸出流量為每小時(shí)60立方,37kw輸油泵每小時(shí)流量為180立方,一臺輸油泵承擔(dān)一個(gè)工作臺2個(gè)裝油點(diǎn)的注油工作任務(wù)(分別為1號閥門和2號閥門,閥門打開向運(yùn)油車注油);而實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中大部份時(shí)間只開啟一個(gè)出油閥門,二臺裝油車同時(shí)裝油很少,原來設(shè)計(jì)37kw的輸油泵時(shí)是為二臺裝油車同時(shí)作業(yè)而設(shè)計(jì),但開啟一個(gè)閥門時(shí),也要滿負(fù)荷工作,滿負(fù)荷工作時(shí)油泵輸出流量能到達(dá)每小時(shí)180立方,最終實(shí)際使用時(shí)才需要它的三分之一流量就能滿足生產(chǎn)要求,通過對整個(gè)輸油系統(tǒng)的工作原理分析,原有的輸油泵運(yùn)行原理存在以下幾點(diǎn)問題:

  1、37kw輸油泵的輸出流量過大,在開啟一個(gè)出油閥時(shí)只需要輸油泵的三分之一流量,輸油泵每次開啟都滿負(fù)載180立方輸出運(yùn)行,這樣油泵和管道產(chǎn)生很大壓差,形成渦壓,管道壓差加大時(shí)導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增大,電流上升,造成電能浪費(fèi)。

  2、油泵由于輸出容積大而實(shí)際管道輸送容積小,這樣的工作環(huán)境下,輸油泵運(yùn)行中產(chǎn)生了大量的無用功耗,也大大縮短了輸油泵電機(jī)的使用壽命,加大設(shè)備維護(hù)成本。

  綜合以上的工作背景,有必要對輸油泵電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行升級,利用變頻器調(diào)速器來運(yùn)行輸油泵,以得到流量和壓力可調(diào),根據(jù)實(shí)際需求的流量和壓力來自動控制輸油泵系統(tǒng)。

二、輸油泵系統(tǒng)采用變頻調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能技術(shù)原理

  油泵在原有的工作特性為電機(jī)啟動以50hz運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為1420r/min轉(zhuǎn),輸出流量180立方,轉(zhuǎn)速與流量壓力成正比,如圖所示:

輸油泵的工作原理分折

  我們從上圖可以看出,通過油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,流量也隨著轉(zhuǎn)速降低而降低,所以只有使用變頻器才能使油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速變成自由可調(diào),同時(shí)也使油泵的流量和壓力可調(diào),通過變頻的調(diào)節(jié)來達(dá)到現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝要求。我們采用北京中達(dá)菱科電氣有限公司生產(chǎn)的菱科lk600p系列油泵專用變頻器,來提高輸油泵的工作特性,而且充分利用變頻器的調(diào)速功能來實(shí)現(xiàn)流量和壓力可調(diào),以任意調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速來達(dá)到目的,同時(shí)也起到節(jié)約電能、廷長油泵電機(jī)的使用壽命,環(huán)保節(jié)能是本項(xiàng)目的初衷。

  輸油泵通過變頻運(yùn)行的節(jié)能依據(jù)?---變頻的工作原理在這就不做詳細(xì)介紹,我們通過下圖表進(jìn)行對比可以看出,變頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速變化,電機(jī)負(fù)載電流也隨著變化。當(dāng)然由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低變頻輸出電壓也隨即降低,通過電壓降低,油泵的負(fù)荷電流也同樣降低。下面所述的數(shù)據(jù)是本公司在現(xiàn)場電機(jī)運(yùn)行所測的實(shí)際數(shù)據(jù)。圖2:表為37kw輸油工頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)負(fù)載電流,表1:為37kw輸油泵在變頻運(yùn)行時(shí)的油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)運(yùn)行電流以及在任意轉(zhuǎn)速時(shí)的流量變化。

37kw輸油工頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)負(fù)載電流

37kw輸油泵在變頻運(yùn)行時(shí)的不同速度負(fù)載電流和流量的變化值。
油泵電機(jī)型號工頻運(yùn)行時(shí)電流
(a)變頻運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速成
(hz.r/min)油泵實(shí)際負(fù)載電流
(a)油泵輸出流量
(立方)

y225m-4
37kw

74a50hz-1420r/min74a173
45hz-1278r/min61a158
40hz-1136r/min51a123
37hz-1050r/min49.5a117
35hz-994r/min48a110
33hz-937r/min47.5a107
30hz-852r/min45a90
25hz-710r/min43a71
20hz-568r/min43a40

  現(xiàn)場數(shù)據(jù):化奧油庫一臺37kw油泵供給一個(gè)工作臺二個(gè)注油閥工作,一個(gè)注油閥設(shè)計(jì)輸出流量為60立方,二個(gè)同時(shí)打開時(shí),流量在120立方能滿足生產(chǎn)要求,怎樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)注油閥打開,變頻器只需輸出一個(gè)60立方的準(zhǔn)確流量?在以下解決方案中詳細(xì)講解。當(dāng)為一臺運(yùn)油車進(jìn)行注油工作時(shí),變頻器以25hz運(yùn)轉(zhuǎn),電機(jī)電流為43a,可以節(jié)約電流51a,節(jié)電率在60%以下。打開二個(gè)注油閥為二臺運(yùn)油車注油時(shí),變頻器的工作頻率為35hz,電機(jī)電流48a,節(jié)約電流26a,節(jié)電率在40%以下。

  從上列表和現(xiàn)場數(shù)據(jù)來分折中煤秦皇島儲運(yùn)中心化奧油庫現(xiàn)有輸油泵工作原理,我可以看到變頻器在運(yùn)行油泵時(shí)起到的作用,通過變頻控制輸油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速,使油泵輸出一個(gè)合理的流量和壓力以滿足生產(chǎn)要求,同時(shí)也大大降底電機(jī)的負(fù)荷電流,節(jié)能非常明顯。

三、變頻器控制方式

  變頻器的作用是為電機(jī)提供可變頻率的電源,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速,從而使管網(wǎng)油壓連續(xù)變化。壓力變送器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)的流量和壓力,流量和壓力的設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需求的流量和壓力的期望值

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