L’application des convertisseurs de fréquence dans l’industrie chimique
Le régulateur de conversion de fréquence AC (économiseur d’énergie) est un équipement électronique et électrique développé avec le développement élevé de la technologie des appareils électroniques modernes et la popularisation et l’application des ordinateurs électroniques. En raison de l’utilisation de la technologie des micro-ordinateurs, il présente de nombreux avantages tels qu’une large plage de régulation de vitesse, des fonctions complètes, des performances fiables, une grande polyvalence et une utilisation facile et flexible. Il est largement utilisé dans le contrôle de la régulation de la vitesse du moteur, et son excellent effet d’économie d’énergie est généralement bien accueilli par les utilisateurs.
La transformation de la technologie de conversion de fréquence et d’économie d’énergie dans l’ensemble de l’industrie chimique est principalement utilisée dans les types de machines suivants :
1. Les ventilateurs sont largement utilisés dans l’industrie chimique, et il existe un problème courant de volume d’air lors de la conception. Lorsque le volume d’air doit être ajusté, l’étranglement est généralement adopté, c’est-à-dire la méthode de réglage de l’amortisseur, et il s’agit d’une perte inutile, après avoir utilisé le régulateur de conversion de fréquence, il peut être facilement ajusté en fonction des besoins réels, car la perte inutile est supprimée et le facteur de puissance est amélioré, son taux d’économie d’énergie complet est supérieur à 30 %.
2. Pompes Dans l’industrie chimique, le transport de matériaux liquides est indissociable des pompes. Dans la plupart des cas, le débit (pression) doit être ajusté, dans le passé, c’était l’utilisation d’un papillon des gaz (pompe à pression constante) ou d’une vanne de dérivation (pompe à volume constant) pour ajuster le débit, la perte d’étranglement ou la perte de dérivation est une consommation d’énergie redondante, comme l’utilisation d’un régulateur de conversion de fréquence pour ajuster directement la pression et le débit de la pompe, ce qui peut économiser beaucoup d’énergie électrique.
3. Régulation mécanique de la vitesse Dans le passé, les machines qui devaient être régulées, telles que : extrudeuse, réglage de l’alimentation en matériau, bande transporteuse, etc., utilisaient essentiellement des moteurs de réglage du glissement, des moteurs redresseurs triphasés ou des moteurs à courant continu pour réguler la vitesse, les performances de régulation de la vitesse du régulateur de vitesse n’étaient pas bonnes, la stabilité de la vitesse était médiocre, le taux de défaillance était élevé et l’efficacité était faible. Le moteur à courant continu et le moteur à collecteur ont une structure complexe, un taux de défaillance élevé et des coûts de maintenance élevés, ce qui est extrêmement dangereux car il produira des étincelles pendant le fonctionnement. De plus, les moteurs ci-dessus ont une faible stabilité de régulation de vitesse, comme le remplacement des moteurs ci-dessus par des moteurs asynchrones et des régulateurs de vitesse de conversion de fréquence, ce qui peut considérablement améliorer l’efficacité, économiser de l’électricité, réduire la quantité de maintenance, être sûr, fiable et avoir un retour sur investissement court, ce qui est extrêmement bénéfique pour améliorer les avantages économiques des entreprises.
4. Autres catégories : mélangeurs, séparateurs centrifuges, pulvérisateurs, compresseurs, etc. Les charges énumérées ci-dessus, telles que l’utilisation de régulateurs de conversion de fréquence, peuvent non seulement économiser de l’électricité, mais également améliorer le niveau du processus, répondre aux besoins de la production et obtenir de bons avantages économiques et sociaux.
L’application de la technologie de conversion de fréquence dans la transformation économe en énergie dans l’industrie chimique
Dans le processus de conception du système de moteur, il est nécessaire de prendre en compte la différence entre les exigences de processus à long terme avant et après la construction, ainsi que des facteurs tels que la surcharge, le démarrage à forte charge et la sécurité du système, afin qu’il y ait une certaine marge. La plupart de ces moteurs fonctionnent à une faible consommation d’énergie, ce qui consomme trop d’énergie et gaspille beaucoup.
Le convertisseur de fréquence modifie la vitesse du moteur en ajustant la fréquence de sortie pour atteindre l’objectif de régulation de la vitesse du moteur à courant alternatif. L’utilisation d’un convertisseur de fréquence pour la régulation de la vitesse de conversion de fréquence peut ramener le moteur à un état de fonctionnement efficace, ce qui est le meilleur moyen d’ajuster la vitesse et d’économiser de l’énergie. Le convertisseur de fréquence réduit la consommation d’énergie de sortie en réduisant la vitesse du moteur pour obtenir une « alimentation en énergie à la demande ». Il est utilisé pour les charges caractéristiques de la loi carrée telles que les ventilateurs et les pompes, qui peuvent atteindre un taux d’économie d’énergie de 50 %. Il peut également être utilisé pour des charges qui nécessitent une régulation de la vitesse dans d’autres processus, et peut également atteindre un effet d’économie d’énergie de 10 % ~ 40 %. Lorsque la vitesse de rotation de l’équipement est réduite, l’usure peut être réduite, la durée de vie peut être prolongée et des avantages économiques indirects considérables peuvent être obtenus.
Dans le même temps, notre pays est au début de l’industrialisation, un grand nombre d’équipements de production industrielle sont obsolètes, le processus de production est en retard, la qualité du produit n’est pas garantie et la compétitivité du marché n’est pas forte. L’utilisation d’un convertisseur de fréquence pour la régulation de la vitesse de conversion de fréquence AC, le remplacement des méthodes de régulation de la vitesse arrière telles que la régulation de la vitesse des pôles, la régulation de la vitesse du glissement, la régulation de la vitesse du moteur à collecteur, la régulation de la vitesse de l’accouplement hydraulique, la régulation de la vitesse des pôles en série et la régulation de la vitesse CC, et la coopération avec l’API , l’ordinateur supérieur, etc., peuvent réaliser un contrôle de haute précision de la production, améliorer l’efficacité de la production, améliorer considérablement la qualité du produit et améliorer la compétitivité du marché des produits ; Il peut rendre le fonctionnement de l’équipement plus stable et fiable, augmenter la production, réduire considérablement les coûts de maintenance de l’équipement et réduire le coût de production. Dans le même temps, il améliore le niveau d’automatisation de la production, améliore l’environnement de production et réduit l’intensité du travail des travailleurs. L’utilisation de convertisseurs de fréquence est un moyen important pour les entreprises de transformer leurs équipements et de mettre à niveau leurs produits.
L’application du convertisseur de fréquence dans les ventilateurs d’usines chimiques
L’usine générale de produits chimiques de Jinan Yuxing est une grande entreprise produisant de l’acide sulfurique, avec une énorme consommation annuelle d’électricité, et comment économiser l’électricité est devenu une mesure importante pour l’usine afin de réduire les coûts. Le système d’alimentation en air de l’usine adopte des ventilateurs de 350 kW et 380 V, qui contrôlent le volume d’alimentation en air en ajustant le déflecteur du conduit d’air pour s’adapter au changement de charge de production. En raison du grand choix d’éoliennes lors de la construction, il y a une situation de « grandes charrettes tirées par des chevaux », et la majeure partie de l’énergie électrique est consommée sur le déflecteur du conduit d’air, réduisant ainsi l’efficacité de l’éolienne.
Le système adopte la méthode de démarrage auto-boost pendant le fonctionnement, mais le courant de démarrage est toujours important, et l’impact mécanique et électrique du moteur est important, et l’accident de rupture de la cage du rotor se produit souvent.
Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, il a été décidé de transformer le système de contrôle du ventilateur et d’utiliser la méthode de régulation de la vitesse de conversion de fréquence du moteur pour contrôler le volume d’alimentation en air et le démarrage progressif du moteur, afin d’atteindre l’objectif d’économie d’énergie et de contrôle stable.
Plan de rénovation
Un ensemble de dispositifs de conversion de fréquence est ajouté entre le moteur d’origine et le commutateur, et la boucle de fréquence d’alimentation d’origine est conservée en tant que dérivation, et le convertisseur de fréquence adopte un potentiomètre de réglage de haute précision pour donner la fréquence de sortie, et ajuste la vitesse sur place en fonction du volume d’air requis. Le potentiomètre est relié au contrôleur du convertisseur de fréquence par un fil blindé, et un filtre passe-bas est réglé pour améliorer la précision du contrôle. Le signal de fréquence de sortie via le port Y1 est utilisé comme surveillance sur le terrain. En raison de l’utilisation d’un dispositif de verrouillage électrique, le système n’aura pas d’accidents tels qu’une mauvaise utilisation.
L’effet de l’utilisation de la transformation de convertisseur de fréquence
Le moteur du ventilateur du système est de 350kW, courant nominal 629A, 2 pôles. Lorsque la fréquence d’alimentation d’origine fonctionne, la consommation d’énergie par heure est d’environ 317 kWh (actif) ; Après la mise en service du système de conversion de fréquence, la consommation moyenne d’énergie par heure est de 207 kWh (actif). Grâce au calcul, on peut conclure que l’investissement total du système est supérieur à 20 yuans et que le revenu annuel est de 434 000 yuans, de sorte que la période de récupération de l’investissement du projet n’est que de six mois, ce qui réduit le coût de production tout en améliorant l’efficacité de la production, et les avantages sont très importants. Le système fonctionne de manière stable depuis son utilisation et n’a jamais connu de défaillances.
L’application du convertisseur de fréquence dans un compresseur d’hydrogène
Dans la production industrielle, l’utilisation de l’air comprimé est très courante. Dans l’usine, plusieurs compresseurs d’air sont installés au même endroit pour former une station de compression d’air. Une société anonyme de l’industrie chimique dispose d’une station de compression d’air avec trois compresseurs d’air à pistons alternatifs de 110 kW installés pour comprimer l’hydrogène. En raison de l’inégalité de l’hydrogène utilisé dans la production, la consommation de gaz change constamment de manière dynamique, il est parfois nécessaire de faire fonctionner plusieurs compresseurs d’hydrogène en même temps pour fournir du gaz, et parfois même la production de gaz d’un compresseur d’hydrogène ne peut pas être utilisée, mais le compresseur d’hydrogène fonctionne toujours à plein régime. Lorsque la pression d’hydrogène dans le réservoir de stockage de gaz dépasse la pression de consigne, la vanne du compresseur se ferme automatiquement et le compresseur passe à l’état de déchargement au ralenti. Lorsque l’hydrogène dans le réservoir de stockage de gaz est inférieur à la pression de consigne, la vanne du compresseur s’ouvre automatiquement et le compresseur entre dans l’état de fonctionnement à pleine charge. Lorsqu’il est complètement chargé, le courant de fonctionnement du compresseur d’air est proche du courant nominal du moteur ; Au ralenti et au déchargement, le courant de fonctionnement du compresseur d’air est d’environ 50 % du courant nominal du moteur. Cette partie du courant ne fait pas un travail utile, mais la perte au ralenti de la machine à la vitesse nominale. Bien que ce dispositif de réglage puisse également ajuster la pression, la précision de réglage de la pression est faible et la pression fluctue considérablement. Le compresseur fonctionne toujours à la vitesse nominale, avec une usure mécanique élevée et une consommation d’énergie élevée.
Réduire la vitesse du compresseur pour ajuster la pression d’alimentation en air est un moyen efficace d’obtenir le fonctionnement économique du compresseur, et la méthode de régulation de vitesse de conversion de fréquence est une méthode de régulation de vitesse efficace. Envisagez d’installer un transmetteur de pression sur le réservoir de stockage de gaz pour renvoyer le signal de pression à la borne du convertisseur de fréquence afin de former un système d’alimentation en air à pression constante avec une pression d’alimentation en air de 0,8 MPa.
Le convertisseur de fréquence contrôle le premier compresseur, et le clavier de fonctionnement du convertisseur de fréquence pour la régulation est fourni pour contrôler manuellement le démarrage/arrêt des deuxième et troisième compresseurs. Lorsque la fréquence de sortie de l’onduleur a atteint 50 Hz, mais que l’alimentation en air est toujours insuffisante, les deuxième et troisième compresseurs sont démarrés manuellement ; Si l’alimentation en air est supérieure à la valeur indiquée, arrêtez les deuxième et troisième compresseurs. Étant donné que le changement de la consommation d’air n’est pas très drastique, le contrôle manuel des deuxième et troisième compresseurs est une meilleure méthode.
L’hydrogène est un gaz inflammable, le chantier du compresseur est exposé à un risque d’explosion et le niveau de protection du convertisseur de fréquence général est IP21, qui ne peut évidemment pas être installé dans des endroits où il existe un risque d’explosion. La conversion de fréquence est installée dans la salle de distribution d’énergie sans risque d’explosion, et le boîtier de télécommande est utilisé pour fonctionner à côté du compresseur, et le boîtier de télécommande doit également être considéré comme à sécurité intrinsèque.
effet
Après trois mois de fonctionnement après l’achèvement de la transformation du compresseur, l’objectif prévu a été atteint et la qualité de l’alimentation en gaz a été considérablement améliorée. En termes d’économie d’énergie, la puissance de l’arbre consommée par le compresseur est directement proportionnelle au volume d’échappement du compresseur, ce qui peut être vu comme réduisant le volume d’échappement et économisant la puissance de l’arbre. Le taux d’économie d’énergie mesuré a atteint 26 % et de bons avantages économiques ont été obtenus.
Bref résumé
En tant que technologie de haute technologie et de contrôle moteur, la technologie de régulation de la vitesse de conversion de fréquence AC a pénétré dans divers départements techniques de l’industrie chimique, et la technologie d’application a été très mature et a obtenu de bons avantages économiques et sociaux. La promotion et la vulgarisation de la technologie de régulation de la vitesse de conversion de fréquence dans l’industrie chimique contribueront davantage à accélérer la cause de la conservation de l’énergie dans notre pays.
