淮北市污水處理廠是國家“三河、三湖流域”水污染治理重點工程,利用世行和德國政府貸款。其中脫水設備引進了帕薩旺-洛迪格公司的帶式壓濾機,具有國際先進水平、能連續運轉、操作維護方便、附" />
所屬欄目:自動化論文 發布日期:2010-08-31 14:58 熱度:
淮北市污水處理廠是國家“三河、三湖流域”水污染治理重點工程,利用世行和德國政府貸款。其中脫水設備引進了帕薩旺-洛迪格公司的帶式壓濾機,具有國際先進水平、能連續運轉、操作維護方便、附屬設備少、能源消耗低等優點。
帶式壓濾脫水將污泥夾持在兩條濾帶之間并通過濾帶對污泥施加壓力,使水透過濾帶排出,污泥被截留在兩條濾帶之間一種污泥的固液分離方法。第一個階段稱為污泥調理:是將適宜的高分子化合物如聚丙烯酰胺與污泥進行混合反應,污泥會形成絮狀團塊并分離出自由水絮團愈大愈結實,自由水愈清絮凝效果愈好。絮凝好的污泥之后會進入濃縮段和脫水段,使污泥含水率逐步降低,最后成固形物排出。第一階段的污泥調理最關鍵的是混合攪拌,原裝的進口設備攪拌反應部分傳動裝置采用皮帶輪摩擦傳動方法實現調速,其包括的主動皮帶輪和被動皮帶輪,都是由動盤和靜盤組成,需要調速時,通過旋鈕使皮帶盤動盤,向靜盤移動,迫使皮帶運動軌跡向皮帶輪圓周運動來實現無級調速。經過幾年的運行這種機械式無極調速中的問題也逐步暴露缺點,運行過程磨損嚴重經常更換皮帶輪,勞動強度比較大;而且容易損壞皮帶輪。調速精度不高,容易打滑運行不穩定,影響工藝參數的調整。隨著電力電子技術的不斷完善,變頻調速技術的不斷成熟和完善。我們采用了變頻器對攪拌反應部分進行了技術改造。
改造步驟
1、 電機的選擇:
首先根據傳動裝置對轉速和轉矩的要求確定機械要求的最大輸入功率,由于攪拌裝置屬于恒轉矩負載,即轉速變化時具有基本恒定的轉矩,所以可以采用如下公式:
P=N×T/9550(KW)
式中:P為機械要求的輸入功率,單位KW
N為機械轉速,單位:轉/分
T為機械的最大轉矩,單位:Nm
原配套電機采用的是NORD公司0.37KW機械式無級調速減速機調速范圍是5.6-28轉/分,對應的輸出轉矩為209-115Nm,對應的機械功率為0.12-0.34KW,按照最大的功率進行選擇。使用變頻調速后減速機構只要輸出恒定的轉速,調速有變頻器來完成。在滿足轉矩、功率和日常運行的要求的前提下,選擇了平行軸斜齒輪減速機輸出轉速為25轉/分,功率0.75KW,輸出轉矩為286Nm,同樣選擇NORD公司產品。
2、 變頻器的選擇
攪拌裝置具有恒轉矩、重載啟動的特性,變頻器的容量應按照運行過程中可能出現最大工作電流來選擇。變頻器的具有多種品牌和種類價格相差很大。我們根據工藝環節的具體要求性價比相對較高和廠內原有變頻器品牌及技術水平來選擇。交流電機變頻后,為改善低頻段的機械特性主要采用了V/F控制法、矢量控制法和直接轉矩控制法。由于攪拌裝置對控制精度要求不高,工作頻率也比較高。所以選擇在基本V/F控制法的變頻器就能滿足要求。
變頻器的容量主要從額定電流和額定容量來選擇,變頻器的額定電流是一個反應半導體變頻裝置負載能力的關鍵量,負載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器的基本原則。變頻器供給電機的是脈沖電流于工頻電網供電的電流要大。所以在變頻器的電流和功率都要比電機的要大一個等級,一般為
PNV>1.1 PN
式中:PNV為變頻器的額定功率,單位KW
PN為電機的額定功率,單位KW
經過比較最終選定三墾變頻器,功率1.5KW,型號為:SKF-1.5K。他是基于三墾第五代變頻技術設計的靜音式高性能多功能通用變頻器。能夠滿足日常生產運行的要求。
3、 系統的安裝調試
首先對于需要改造的裝置進行安裝,包括控制柜和電機的安裝以及增加電纜的鋪設。由于是對原有控制裝置的改造,必須保證與原有設備相兼容,不影響原有系統的手動和自動功能。具體的線路控制圖見附后的圖紙。
在安裝完成后投入系統運行前需要進行必要的調試,主要進行變頻器參數設置、檢查變頻器功能是否達到設計要求以及是否滿足實際生產的要求。變頻器參數的設置是調試運行的關鍵,也是系統能否安全穩定運行的基礎。我們分為三步來完成整個調試。第一步是變頻器的初始上電調試用來確認變頻器硬件故障和自檢故障和接線錯誤,然后輸入基本的參數,主要參數設置如下表:
接著進行空載和負載調試,確認變頻器和電機自身有沒有故障,確認變頻器-電機-機械負載的轉矩和功率是否配合正確,變頻器控制功能是否正常起作用,最后進行系統聯合運行。
通過改造后,解決了原機械式無極調速中出現的調速精度不高,皮帶經常損壞等缺點,降低了能耗及平時操作和檢修人員的勞動的強度。并可根據反應桶內污泥的濃度進行合適的調速讓污泥攪拌更加均勻,使污泥脫水系統的工藝參數得到了最好的優化。
文章標題:變頻器在帶式脫水機攪拌裝置改造中的應用
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