姜家林 陳羽中 咸集福

摘 要：變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用得非常廣泛。文章根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗對石油化工工業(yè)生產(chǎn)中的電動機、風(fēng)機、泵等設(shè)備的調(diào)試技術(shù)進行具體分析，從而證明變頻調(diào)速技術(shù)對石油化工生產(chǎn)的節(jié)能減排、設(shè)備的故障率降低以及使用壽命延長起到了巨大的作用，同時變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，推進了企業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù)；電動機；石油化工；應(yīng)用

前言

石油化工行業(yè)是每個國家的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，同樣也是工業(yè)生產(chǎn)中的高能耗、高污染行業(yè)。近幾年來，隨著國家政府對石油化工領(lǐng)域節(jié)能減排的重視，企業(yè)也開始對高能耗、高污染的領(lǐng)域展開了科技攻關(guān)、技術(shù)改造、應(yīng)用以及推廣。變頻調(diào)速技術(shù)是一項使用廣泛的節(jié)能技術(shù)，文章根據(jù)自身的生產(chǎn)實踐，對電動機、風(fēng)機、泵、閥門等關(guān)鍵生產(chǎn)裝置的變頻調(diào)速技術(shù)改造進行了具體的論述，從而證實了變頻調(diào)速技術(shù)對延長設(shè)備壽命、降低設(shè)備故障率、提高企業(yè)經(jīng)濟效益和設(shè)備效益的巨大作用，為石油化工企業(yè)的降本增效以及可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持。

1 變頻調(diào)速技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

在石油化工企業(yè)生產(chǎn)中，電動機、風(fēng)機泵等是應(yīng)用最廣和數(shù)量最多的電氣設(shè)備，在設(shè)備設(shè)計時，這些設(shè)備通常都是按照滿負荷工作需用量進行設(shè)計選型，并留有百分之十的余量，但在工業(yè)生產(chǎn)中，加工量、物料量等工況都會發(fā)生變化，流量、液面、壓力等工藝參數(shù)都隨著工況發(fā)生改變，所以電動機、風(fēng)機等設(shè)備的滿負荷運轉(zhuǎn)就會造成極大的浪費。變頻調(diào)速技術(shù)是一種PID控制技術(shù)，它可以根據(jù)設(shè)備的工藝負載對電動機的輸出頻率和轉(zhuǎn)速進行精確調(diào)節(jié)，在保證生產(chǎn)工藝要求壓力的情況下，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能，而且變頻調(diào)速技術(shù)可以實現(xiàn)電動機的軟起動和軟停機，減少了電動機收到的電壓沖擊，降低了設(shè)備故障率，延長了設(shè)備使用壽命。

1.1 變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能原理分析

在石油化工的行業(yè)中，最常用的是泵類、風(fēng)機類設(shè)備，按照流體力學(xué)分析，這些負載都屬于平方轉(zhuǎn)矩負載，轉(zhuǎn)速、介質(zhì)、流量、壓力、軸功率都對設(shè)備的節(jié)能效果有著直接的關(guān)系。

■=■ ■■=■ ■■=■

式中：N為轉(zhuǎn)速；Q為介質(zhì)流量；H為壓力；P為軸功率。

從上面的公式可以看出，泵類、風(fēng)機等設(shè)備的轉(zhuǎn)速與介質(zhì)流量成正比，轉(zhuǎn)速平方與壓力成正比，轉(zhuǎn)速的立方與軸功率成正比，所以在適當?shù)臈l件下降低轉(zhuǎn)速，可以有效的減少流量，實現(xiàn)節(jié)流，降低傳統(tǒng)設(shè)備的節(jié)流閥浪費的功率。如果轉(zhuǎn)速降低到原來的五分之四，軸功率就可以降低到原來功率的百分之五十左右；如果流量需要減少百分之四十，軸功率就會降低到原來的百分之十不到，節(jié)能效果非常明顯。

1.2 變頻調(diào)速技術(shù)在設(shè)備啟動時的節(jié)能原理分析

泵類、風(fēng)機等設(shè)備在啟動時通常采用全壓啟動的方式，這時的電機啟動力矩極大，需要從電網(wǎng)中吸收額定功率五到七倍的電流，這樣不僅造成電能的巨大浪費，還會給電網(wǎng)以及機器設(shè)備造成很大的沖擊，加快了設(shè)備的損壞速度，給設(shè)備的保養(yǎng)造成了很大困難，同時降低了設(shè)備的使用壽命。采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以對設(shè)備進行變頻啟動，從而有效的解決設(shè)備啟動時的巨大電能消耗，提升設(shè)備的使用壽命。在對設(shè)備進行變頻調(diào)速設(shè)計時，要充分考慮到設(shè)備的負載特定，石油化工領(lǐng)域通常有三種模式對設(shè)備進行變頻啟動：（1）限流啟動，在電機啟動時限制啟動的電流，這種啟動模式適用于啟動電流較高的電機；（2）降壓啟動，在電機啟動時，電壓是從小到大逐步加載的，這種啟動方式通常用于重載啟動；（3）轉(zhuǎn)矩控制啟動，在電機啟動時，將轉(zhuǎn)矩從小到大進行線性加載，這種啟動方式通常用于重載啟動。這三種啟動方式都可以實現(xiàn)平穩(wěn)啟動，降低啟動功率，節(jié)省能源的效果。

在石油化工的實際生產(chǎn)中，變頻調(diào)速技術(shù)的使用范圍很廣，典型的有化肥裝置渣油進料泵、加熱爐的加工鼓風(fēng)機、液氨輸送泵等，這些設(shè)備通常都有離心泵裝置，變頻調(diào)速技術(shù)在這些設(shè)備中起到的效果很好，節(jié)電率可以達到百分之六十左右。變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能技術(shù)改造不僅獲得了較好的節(jié)能效果，同時還為其他設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造提供了榜樣，成為了石油化工企業(yè)節(jié)能降耗的亮點。

2 結(jié)束語

石油化工行業(yè)一直是國民經(jīng)濟的支柱行業(yè)，但高能耗、高污染也一直被人詬病，文章根據(jù)實際生產(chǎn)調(diào)研，對變頻調(diào)速技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用進行了具體的分析，實踐證明：利用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能、便于控制的特點對石油化工行業(yè)進行改造，使這類企業(yè)通過提高自動化水平實現(xiàn)節(jié)能、降耗、增效的目的，具有非常重要的現(xiàn)實意義，也有利于企業(yè)在將來的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]趙全慶.變頻調(diào)速技術(shù)在煉油廠節(jié)能改造設(shè)計中的應(yīng)用[J].石油化工設(shè)計，2006，23（3）：38-40.

[2]姜興元.變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機、泵類節(jié)能分析中的應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2010（3）：71-73.

[2]汪學(xué)峰.變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工行業(yè)上的應(yīng)用[J].上海電氣技術(shù)，2011，4（3）：33-36.