一、 公司介紹
廣州市風華機電設備有限公司是丹佛斯(Danfoss)中國一級代理商,公司有著多年應用和銷售自動化與驅動產品的經驗,專注于食品飲料、包裝、染整、化工、塑料、橡膠、機床、水處理等行業(yè),并提供整套的傳動解決方案與產品。以優(yōu)質服務為各大企業(yè)提供優(yōu)質工控產品及各種備品備件,是以優(yōu)質的技術支持為主導,優(yōu)良的售后服務為保障,集開發(fā)、銷售、維修、工程為一體的工業(yè)自動化的專業(yè)公司。
二、 風機、水泵類負載特性概述
風機、泵類屬于二次方遞減轉矩的負載性質,對于二次方遞減轉矩的這種性質負載,其流量與負載的轉速成正比變化,壓力(揚程)的變化與流量的變化成平方關系,而其功率的變化則與流量的變化成立方關系;調節(jié)負載大小的各種方式(手段)的能量需求效果比較圖中,變頻器調節(jié)方式的能量需求小,其曲線接近負載能量需求的理想曲線。
通常在設計中,用戶風機設計揚程和流量比實際需要的揚程和流量高出很多,這樣造成“大馬拉小車”現象,導致電能的嚴重浪費,而且用戶也無計可施,但利用變頻器可以適當降低風機運行頻率從而降低轉速,使送風流量恰到好處地與系統(tǒng)需要實時匹配,從而輕而易舉地將部分電能節(jié)約下來。特別是對長年運行且負荷變化的系統(tǒng),節(jié)能效果更為明顯,節(jié)電率可達20%-40%。
三、該工廠制冷系統(tǒng)概述
該制冷系統(tǒng)為佛山某某飲料生產加工工廠集中供冷凍水車間設備使用。
冷凍水箱設置在制冷機房內,設置在冰水機房的循環(huán)泵將冷凍水箱水經板式換熱器過冷回流至水箱,板式換熱器冷測設置兩臺260RT 低溫冷水機組制冷,板式換熱器熱側設置循環(huán)泵換熱,系統(tǒng)再設置一組冷凍水給水總泵向總系統(tǒng)供冷凍水。
該系統(tǒng)設計之初,均沒有考慮冷卻泵、冷凍泵、循環(huán)泵采用變頻控制(如下表1),而是采用傳統(tǒng)的星三角啟動方式(舊電柜見下圖1),根據對系統(tǒng)運行工藝的觀察,泵總功率110.5KW,電能浪費嚴重,存在較大的節(jié)能空間。
四、運行及耗能情況分析
1、整個控制系統(tǒng)自動化程度不高,未能進行精確控制,效益、能耗比低下。
2、所測試的運行電流可看出,所有電機負載都存在“大馬拉小車”的這一現象,電能浪費嚴重。
3、控制信號(如:溫度、水壓等)變化快,其電機起/停現象頻繁。電網沖擊電流大,其電機啟動電流一般是其額定電流的5~7倍,影響電網品質,電能浪費嚴重;而且機械設備承受的沖擊大,使其機械磨損大,壽命降低,增加維護費用,影響生產,能源浪費嚴重。
五、改造方案
1、設計原理
根據實際情況及以上的分析:整個系統(tǒng)控制方式采用閉環(huán)自動調節(jié),用壓力傳感器、溫度變送器測量管網溫度、壓力,經 PLC 采集,實現 PID 自動控制,同時可在 HMI 上設置管網的恒定壓力、溫度,及監(jiān)視各水泵的運行情況、官網壓力與溫度。
2、電柜清單
六、 改造效果
制冷系統(tǒng)經變頻改造后,電能、水節(jié)約效果明顯,為客戶帶來實實在在的收益,自動化程度大大提高,也降低了維護人員的操作及維護要求。