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变频调速在窑头风机上的应用

作者：高丰 孙鑫 武玉东单位：江苏巨龙水泥集团 近年来，随着电力电子技术的飞速发展，IGBTE及GTO的出现，实现了元件的自关断功能，降低了开关损耗，提高了效率，同时由于开关频率的提高，变换器采取了PWM控制，大大降低了电动机的谐波损耗，减少了转矩脉动，加快了调节速度。 随着电气技术的发展，变频调速作为一种先进的电动机调速方式，其优异的性能以及带来的可观的经济效益早已为人们所熟知。而国内变频调速至今还主要应用在中小容量的低压电动机上，经过考察研究，江苏巨龙水泥集团决定对窑头排风机进行改造，采用高压变频技术，在节能方面做出大胆尝试。 变频器选型 目前，变频技术飞速发展，供选择的范围比较宽，因此只有全面分析各自的优缺点，根据实际情况选用，才能达至最优效率。初步确定以下3个方案。 方案1：用输入变压器将6kV的高压降为660V或更低用低压变频器实现调速，再用输出变压器升到6kV。此方案的缺点是效率低，技术性能一般，维护工作量大。 方案2：用额定电压6kV的高压变频器直接驱动电动机，实现变频调速。此方案整体效率高，技术先进，结构简单，可靠性高，缺点是投资大。 方案3：选用新的低压电动机，取代原有的电动机。经输入变压器降压后，用低压变频器调速。 改造步骤及措施 方案确定后，我们又对变频器的调速原理进行了全面的分析和理解之后，选用了希望一森兰公司生产的SLANERT06?40高压变频器。希望一森兰公司生产的完美无谐波高压变频器是一种新型的直接输出高压的变频器，它采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出，谐波分量小，功率因数高，输出波形近乎正弦波，不存在谐波引起的电动机附加发热。电动机轴电流以及转矩脉动和噪声。 （1）系统的电气原理 1）2002年我公司对窑头排风机电气系统进行了改造，改造后系统的整体电气原理如附图所示。 其中，KM1～KM4为高压真空接触器,生产车间降温设备，KM1和KM2为进线开关，KM3为变频输出开关，KM4为工频旁路开关：R为缓冲电阻，由3个管电阻串联使用。 2）考虑到系统出现塌料等不正常情况，有时会造成系统风压不稳，为提高整个系统的自动调节能力，我们将风压信号取出，作为变频器调速的反馈信号，以便实现自动调节的功能。 （2）变频器的特性测试 变频器投入后，为检查其性能，我们对多种工况下变频器工作状况进行了详细的测试，结果均达到了设计要求。 1）工频运行模式 工频旁路运行适用于变频器主控制部分发生故障，无法对变频器进行控制或因变频器检修而不希望影响生产时，通过起动旁路按钮控制附图中的KM4闭合，KM3分断，直接进入工频运行，工频起动时，电流倍数在8倍以上，电压降低6.5％，起动时间15s。 2）变频起动谐波分析 闭合附图中的KM1、KM2、KM3、KM4，变频器输出电压信号在变频器输出频率10Hz、20Hz、30Hz、40Hz时，分别进行测试分析，均未引起系统谐波含量增大，6kV母线电压各次谐波含量和总畸变率基本没有变化，波形几乎为正弦波。 效果验证 （1）通过对变频器特性测试及两年来的运行情况了解，变频调速的主要优点如下： 1）电动机可以平缓地起动，减少了起动冲击，且不需再配备起动装置。 2）具有可靠的保护性能，变频器具有过压、欠压、缺相、输出接地、短路、过流及过载保护，并具有柜门打开后及控制电源失电后跳高压开关，功率单元故障诊断功能。

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收录时间:2010年12月30日 00:40:06 来源: 作者:

中国作为一个工业制造大国，重工业的发展仍旧占据重要的经济地位。而工业锅炉生产工艺作为重工业产品工艺流程的重要一部分，也由此受关注。

工业锅炉的温度？

你可知道，一个锅炉内装的液体温度有多高？800度到1200度！这些温度，可以将人都融化掉。所以，为了降低锅炉高温对人体的伤害，许多工业锅炉使用厂家都会选购排热散热鼓风机以保障可靠地操作。

高温工业锅炉有哪些？

■连续加热炉

■箱式炉

■带悬挂炉

■时效炉

■井式炉

■高对流炉

■推杆炉

■辊底炉

■步进梁式加热炉

?哪些进口风机适用于工业锅炉散热？

利用工业散热风机，尤其是进口风机，如意大利风机法拉利、美国双城风机、瑞士的奥斯博格风机等，在处理工业炉产生的热量方面都有明显的优势。它们能够帮助热气顺利过渡，从而让锅炉各处拥有更均匀的能量。

?锅炉风机设计应注意什么？

适用于工业锅炉的工业风机，即锅炉风机，必须要采用细节性的智能解决方案。尽可能使风机电机的温度达到800度，且在预计寿命范围内，尽量让客户减少更换电机的频率。这也要求，风机制造商要设计特殊可靠的风机，如适用于1200度温度的极端锅炉风机。

通常情况下，这些锅炉风机必须要包括以下几个部件：

水冷电机

水冷式绝缘盒

在紧急情况下，紧急断开高温冷却

建立气密模型

采用特殊电机轴（如铬镍铁合金600）

使用双速电机，降低电机的高温

?锅炉风机安装需注意什么？

因为工业锅炉高温，在安装时必须要注意避免热气对安装人员的伤害。建议，将一个圆形或直角的法兰作为“插件”，直接介入锅炉的顶部或侧壁，从而减少散热危害。许多厂商的锅炉生产也将得益于这种特殊的设计。

同时，为了降低专用高炉气温，降低热气损失，可以给电机和轴承安装一个绝缘箱。而且，如果可以，还需减小体积，提高安装的方便度。这也是许多进口风机热衷于设计适应力比较强的电机耦合、风机叶轮和驱动皮带的原因。

　　传统上冻干周期的确定基本是依赖于经验和多次试验的结果，其科学性和效率很难保证。目前国际上一些大的药厂和专业公司开始致力于可控的、可验证的冻干周期的研究，这种技术并不需要增加任何添加剂，其核心优点在于通过精确控制冰晶体的尺寸，冻干产品的孔径等来降低干燥时间。

　　通过对预冻速率的控制，可以在所有样品范围内对冰晶体的形成进行控制，而良好的冰晶体结构可以使得冻干过程尤其是第一阶段升华的时间大大缩短。是美国礼来大药厂对某产品西林瓶冻干的研究实例，事实证明，完全可以建立一个可控的模型来达到对孔径的精确控制，从而使初级干燥的时间缩短一半。同时，冻干后产品的残水含量，溶解性，成形性均非常均一。

　　对凝固过程的精确控制还可以将易发生变化的生物活性物质的活性损失降到最低。可控冷冻以使整个冻干过程置于严格控制之下，冻干终点的判定难题也自然迎刃而解。

　　无托盘冻干或一次性托盘代替不锈钢托盘冻干散料冻干常规上一直使用不锈钢托盘做为物料的冻干容器，不锈钢托盘的使用带来一系列的问题：不锈钢托盘本身平整度的问题导致与搁板接触不充分，换热效率低，这一问题在托盘长期使用变形后显得尤其突出；不锈钢托盘的清洗，消毒非常繁琐；出料不便，尤其是借助不锈钢工具出料时产生金属颗粒的问题；托盘与搁板的磨擦对搁板的光洁度产生一定的破坏作用并可能产生金属颗粒。

　　目前，国际上许多药厂开始使用无菌膜来代替不锈钢托盘。基本的方法是使用双层包装的无菌薄膜，在无菌间里将无菌薄膜通过特殊的夹子固定在不锈钢框架上，产品则加入无菌薄膜。其优点是：无菌薄膜在物料重力的作用下，可以完全与搁板接触，避免了不锈钢托盘同时与搁板接触不充分，换热效率低的问题；免去了托盘的清洗，灭菌过程；出料方便，完全，不易起尘；无菌薄膜可以反复使用。

　　目前，天利集团科技有限公司正在国内推广这种技术并已经被一些制药企业采用，取得了不错的效果。

　　另外，国际上还出现了一种使用抛弃型冻干托盘的方法。这种抛弃型冻干托盘使用基于塑料的材料，为一次性使用，避免繁琐的清洗，灭菌过程。另外，这种托盘还有一个独特的优点：整个托盘由隔离膜覆盖。一方面，该膜可以使水分子自由通过；另一方面，隔离膜又可以防止产品飞出及潜在的交叉污染。使用这种一次性托盘，尽管托盘本身的成本比较高，但能克服使用开放式的不锈钢托盘所带来的一系列副作用，如产品在冻干机内及工艺区里的飞扬、以及由此导致的收率的损失、工作人员及产品的暴露危险、大量的清洁及清洗工作等都可以得到避免，从而大大降低了冻干生产的隐性成本。

　　整合的冻干生产线为了尽可能的减少洁净间内的操作人员，从而产生更好的无菌安全性，降低运行费用，以为代表的国际上大的冻干设备供应商开始向高端客户提供整合的冻干生产线方案所示。

　　所谓整合的冻干生产线，是包括冻干机以及与之配套的自动进出料系统（分为固定式和移动式），转运系统（层流转运车，缓冲车，流水线），隔离系统，以及从西林瓶清洗到灭菌分装，半压塞和轧盖，检重装置。整合的冻干生产线的提供，使整个冻干生产的自动化程度大为提高，可重复性和可控性也大大提高了。更重要的是，由于操作人员的减少，无菌控制更加完美，特殊产品生产时的人员保护更加安全了。目前，国际上能够进行整合冻干生产线生产的企业并不多。

　


炎夏的到来，让不少人又将空调看作了日常生活不可缺少的电器，有些人甚至日夜都待在空调房里。室内开空调的时间不要太长，最好经常开窗换气，以降低室内有毒气体的浓度，定期注入新鲜空气。 专家告诉我们，空调在使用前一定要先清洗空调过滤网的积尘，然后用消毒液将过滤网浸泡，有条件的最好在使用前用吸尘器进行室内风机除尘，并定时对空调过滤网进行消毒。 　　殊不知，夏季使用空调还有诸多的注意事项。每天空调在开机的同时先开窗通风一刻钟，第一次使用的时候多通风一些时间，可以让空调里面积存的细菌、霉菌和螨虫尽量散发。为了避免酿成事故，空调在运转时千万不要对着它喷洒杀虫剂或挥发性液体。此外，开冷风的时候，空调口不要直接吹向人体，特别是不能吹向婴幼儿、老年人和身体虚弱的病人。特别要注意的是，严禁在空调房间内吸烟。有人爱把室温调得过低，这也是极端错误的，专家表示，一定要注意调整室内外温差，一般不超过8－10摄氏度为好


(一)风机振动剧烈
1、机壳或进风口与叶轮磨擦；
2、基础的刚度不够或不牢固；
3、叶轮铆钉松动或轴盘变形；
4、叶轮轴盘与轴松动；
5、机壳与支架，轴承座与支架，轴承座与轴承盖等联接螺栓松动；
6、风机出口管道安装不良而产生共振；
7、叶片上有积灰、污垢，转子产生不平衡；
8、叶片磨损，叶轮变形；
9、联轴器直联传动的，则是排烟风机轴与电机轴不同心，联轴器歪斜，联轴器螺栓松动。皮带传动的则是皮带轮槽错位。
(二)轴承温升过高：
1、风冷盘螺栓松动，使自冷失灵或风冷盘积灰、污垢太多需清除；
2、轴承座振动剧烈；
3、润滑脂质量不良，变质或填充过多或含有灰尘、粘砂、污垢等杂质；
4、轴承盖联接螺栓之紧力过大或过小；
5、轴与滚动轴承安装歪斜，前后两轴不同心；
6、轴弯曲或滚动轴承损坏。
(三)电动机电流过大或温升过高：
1、开车时进(出)气管内闸门未关严；
2、流量超过规定值或风管漏气；
3、屋顶风机输送之气体密度过大或温度过低，使压力过大；
4、主轴转速超过额定值；
5、电机输入电压过低或电源单相断电；
6、受并联风机工作情况恶化的影响；
7、联轴器联接不正，胶圈过紧或间隙不匀；
8、受轴承座振动剧烈的影响。
(四)胶带滑下：
两三角带槽轮位置彼此不在一中心线。
(五)胶带太松：
胶带磨损，拉长，使胶带太松，两三角带轮中心带长不相称，应调整电机滑轨上的电机与主轴之距离



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