王海東　王文堂

摘 要： 本文重點闡述光伏玻璃生產(chǎn)中鋼化爐變頻風(fēng)機運行時產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點及揚塵集發(fā)問題的產(chǎn)生機理及分析對策，以及提升變頻風(fēng)機系統(tǒng)電氣穩(wěn)定性及鋼化玻璃生產(chǎn)穩(wěn)定性的舉措。

關(guān)鍵詞： 變頻風(fēng)機；溫升；油點及揚塵；分析對策

光伏玻璃鋼化設(shè)備主要由上片段、鋼化加熱爐、急冷段、冷卻段、下片段、風(fēng)路系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。在鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程中，風(fēng)路系統(tǒng)風(fēng)量及相關(guān)參數(shù)控制至關(guān)重要，直接決定鋼化玻璃成品的品位和性能。

鋼化爐風(fēng)機主要功能是實現(xiàn)鋼化后玻璃的冷卻降溫，以保證鋼化玻璃對顆粒度的嚴(yán)格要求。以安彩高科光伏玻璃廠鋼化車間為例，鋼化爐風(fēng)路系統(tǒng)主要由5臺變頻風(fēng)機、集風(fēng)箱、及聯(lián)接風(fēng)管構(gòu)成。風(fēng)壓調(diào)節(jié)由西門子S7-300 PLC和工控機通訊控制，通過在工控機上輸入風(fēng)壓值來控制變頻器輸出頻率，再由安裝在風(fēng)管上的風(fēng)壓監(jiān)測裝置反饋模擬量信號到風(fēng)壓儀表上實現(xiàn)PID控制，從而達(dá)到對風(fēng)機轉(zhuǎn)速的精確控制。在生產(chǎn)實踐中，變頻風(fēng)機運行時產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點及揚塵集發(fā)問題直接影響電氣設(shè)備及鋼化玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性，本文對這些問題的產(chǎn)生機理和相關(guān)控制作主要的分析和對策。

1、風(fēng)機房溫升問題的產(chǎn)生機理及分析對策

鋼化車間風(fēng)機房有5臺變頻風(fēng)機，1#、2#變頻風(fēng)機（315KW）共用聯(lián)接風(fēng)管，用于對急冷前段和急冷后段玻璃的降溫冷卻；3#變頻風(fēng)機（200KW）為獨立風(fēng)管，與4#、5#變頻風(fēng)機（55KW）共用聯(lián)接風(fēng)管，共同對冷卻段玻璃降溫冷卻。聯(lián)接風(fēng)管上分別設(shè)置風(fēng)閥調(diào)節(jié)電機來調(diào)節(jié)開度，變頻風(fēng)機分別由5臺對應(yīng)等級大容量Danfoss FC300變頻器控制。

1.1、溫升問題的產(chǎn)生機理

風(fēng)機房溫度值對變頻器及電機的電氣穩(wěn)定性影響較大，引起風(fēng)機房溫升的主要因素有：變頻器熱值，電機運行熱能，鋼化爐體熱輻射，房內(nèi)設(shè)備布局密集空氣對流效果差等原因。

1.2、溫升問題的分析及對策

變頻器散熱問題分析對策：丹佛斯FC300變頻器有三種散熱方式：強制對流散熱：風(fēng)扇將冷風(fēng)吹送到鋁質(zhì)散熱片上以帶走熱量，此時可以在不接觸電子元件的情況下方便地清洗冷卻通道；冷卻板散熱：可以通過背面的鋁殼進(jìn)行外部冷卻；風(fēng)道散熱：來自控制室或外面的冷風(fēng)可在不接觸電子元件的情況下冷卻散熱片。鋼化風(fēng)機房5臺風(fēng)機配套的丹佛斯FC300變頻器容量等級為55KW-315KW，采用強制對流冷卻，變頻器容量較大，鋼化玻璃生產(chǎn)中需根據(jù)季節(jié)氣溫變化隨時對變頻器輸出頻率精確調(diào)整。變頻器輸出頻率設(shè)置在30-52HZ之間，夏季高溫期變頻器散熱問題突出，常因以下過熱報警而停機：如“散熱片溫度異常”報警，“功率卡溫度異常”報警，“控制卡溫度異?！眻缶?，“IGBT模塊散熱異?！眻缶?。

針對上述過熱報警停機事故，在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，由于風(fēng)機房環(huán)境惡劣，單純采用壓縮空氣對變頻器散熱通道及控制板進(jìn)行清灰效果不佳，有時還會損壞風(fēng)扇，甚至使變頻器控制板積灰短路，從而導(dǎo)致故障擴大。通過對比發(fā)現(xiàn)，斷電停機15分鐘后待變頻器充分放電，然后打開機殼，把渦輪風(fēng)扇裝置整體卸下對各扇葉作徹底清潔處理，目的是保證對扇葉葉片徹底清灰，同時保持各扇葉轉(zhuǎn)動時的動平衡，清潔效果良好。有條件時，可在變頻柜下地溝內(nèi)通入冷卻風(fēng)管，變頻柜前后方通道內(nèi)布置軸流風(fēng)機，加強空氣對流，實踐證明效果顯著。

風(fēng)機散熱問題分析對策：安彩風(fēng)機采用西門子貝得系列變頻調(diào)速三相異步電動機，具有結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、噪音低、振動小、絕緣等級高等特點?？梢栽?0Hz～50Hz范圍內(nèi)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行，并可以在5～50Hz范圍內(nèi)拖動平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，因此BM系列電動機廣泛應(yīng)用于風(fēng)機、泵、造紙以及紡織等多種應(yīng)用領(lǐng)域。在生產(chǎn)實踐中，風(fēng)機運行受風(fēng)機房氣溫影響較大，特別是1，2#風(fēng)機為315KW容量的大型三相異步電動機，在夏季最高52HZ的運行工況下，機殼溫度在70-90度之間，如果風(fēng)壓設(shè)置不當(dāng)，使1，2#風(fēng)機轉(zhuǎn)速不均衡，出現(xiàn)風(fēng)量在一側(cè)風(fēng)管中回灌，將會使電機電流劇烈波動，同時，在滿負(fù)荷運行時，電機齒輪箱機械過負(fù)荷等均可造成電機溫度劇增。

針對上述電機過熱故障問題，首先應(yīng)選用高標(biāo)準(zhǔn)散熱風(fēng)扇，對機體四周進(jìn)行可靠的降溫冷卻，散熱風(fēng)扇應(yīng)設(shè)置獨立電源，并利用散熱風(fēng)扇電源輔助觸點，引出故障跳閘報警信號，確保風(fēng)機風(fēng)扇工作穩(wěn)定可控；同時應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)型號的潤滑油，加強對齒輪箱油位監(jiān)測，防止齒輪過度磨損；再次應(yīng)加強風(fēng)機房空氣對冷，在風(fēng)機房頂部兩側(cè)設(shè)置軸流風(fēng)機，防止熱空氣匯集循環(huán)；在地面開啟冷卻風(fēng)機，引入外界冷空氣輔助降溫。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，工藝參數(shù)的合理設(shè)置也至關(guān)重要，應(yīng)盡量保證共用風(fēng)管的1、2#風(fēng)機，4、5#風(fēng)機風(fēng)壓平衡，同步啟停，防止風(fēng)量回灌問題，風(fēng)機房一般設(shè)置在鋼化加熱爐機體旁，還應(yīng)采取常閉隔熱門措施抵抗鋼化加熱爐的熱輻射滲透，通過多種舉措保證電機溫升在可控范圍。

2、風(fēng)機房噪聲問題的產(chǎn)生機理及分析對策

2.1噪聲問題的產(chǎn)生機理

大型風(fēng)機運行中噪聲污染嚴(yán)重，引起風(fēng)機噪聲的因素主要有：電機噪聲級，葉片振動，空氣動力性噪聲，基礎(chǔ)振動，齒輪箱運行噪聲，風(fēng)管風(fēng)流噪聲。

2.2噪聲問題的分析及對策

降低風(fēng)機房噪聲的方式，主要是通過隔聲、消聲和吸聲等手段控制噪聲的傳播，主要采取以下5種方法：

（1）風(fēng)機房進(jìn)風(fēng)墻面采用百葉窗，并要求使用消聲百葉；

（2）風(fēng)機底座應(yīng)安裝減震裝置，并通過地腳螺栓牢固固定；

（3）風(fēng)機出風(fēng)聯(lián)接風(fēng)管采用軟連接，進(jìn)出風(fēng)口加裝消聲器；

（4）風(fēng)機機體外安裝隔聲罩，有條件時，可將風(fēng)機置于獨立的隔聲間（加強電機散熱和便于檢修）內(nèi)進(jìn)行吸聲、隔聲處理；

（5）風(fēng)機聯(lián)接的齒輪箱內(nèi)油液適當(dāng)，加強潤滑降噪。

3、風(fēng)機房油點和揚塵集發(fā)問題的產(chǎn)生機理及分析對策

3.1油點和揚塵問題的產(chǎn)生機理

在生產(chǎn)實踐中，風(fēng)路管道中帶來揚塵和油點污染會對運行到出爐段、且正在降溫中的鋼化玻璃產(chǎn)品位產(chǎn)生直接影響，甚至直接導(dǎo)致鋼化不良品或廢品。油點來源主要來自齒輪箱與扇葉進(jìn)風(fēng)箱密封老化；揚塵來源主要來自由風(fēng)機房室內(nèi)環(huán)境和進(jìn)風(fēng)口空氣污染。

3.2油點和揚塵問題的分析及對策

降低風(fēng)機房油點和揚塵污染的措施，主要通過加強系統(tǒng)定期清潔、密封和點檢等手段控制，在生產(chǎn)實踐中主要采取以下幾種方法：

（1）對風(fēng)機房百葉窗墻面和風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)定期清潔：利用鋼化爐停機檢修，定期對百葉窗進(jìn)行水沖洗，有條件時可在墻外設(shè)置獨立敞口房間，房間敞口處采用水淋裝置隔絕揚塵，對進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)可采用水沖洗晾干或壓縮空氣吹掃。

（2）對齒輪箱密封按時點檢，定期更換密封環(huán)，適量加油保持合理油位；對百葉窗底部采用玻璃密封，防止地表揚塵進(jìn)入；對風(fēng)機房地溝電纜加蓋防護(hù)，防止地溝灰塵逸出。

（3）加強地面和風(fēng)機表面清潔：地面應(yīng)安排專人定期水洗和清掃；風(fēng)機表面可采用吸塵器定期吸塵。

4、結(jié)語

通過以上多種舉措，可使變頻風(fēng)機運行時產(chǎn)生的溫升、噪聲、油點及揚塵集發(fā)問題等得到有效控制，對提升變頻風(fēng)機的電氣穩(wěn)定性及鋼化玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性有顯著效果。

參考文獻(xiàn)

[1]帥建忠.ATV61變頻器在鋼化爐風(fēng)機中的應(yīng)用[J].變頻器世界，2012（02）：32.

[2]常志軍，李連銀.鋼化爐風(fēng)機房揚塵集發(fā)問題與對策 [J].硅谷，2014（11）：89.

作者簡介：王海東（1984-），男，漢族，河南安陽人，本科，電氣工程師，機電技術(shù)。