智能流程泵节能装置在重催装置中的应用

　　摘要：在工矿企业中大量地使用着风机、水泵、压缩机等,这些机械一般都以交流电动机驱动为主,实际应用证明,智能流程泵节能装置的使用可取得意想不到的效果,特别是企业正在降低生产成本、提高经济效益的今天。本文介绍了智能流程泵节能装置在重催装置油泵控制中的应用及其节能效果。

　　一、概述

　　在工矿企业中大量地使用着风机、水泵、搅拌机、压缩机等,这些机械一般都以交流电动机驱动。其中大部分电动机均不是工作在额定功率,而经常只有额定功率的50%～70%,甚至更低一些（20%～70%）。但电动机大部分处在恒速运行状态,并以档板、阀门或放空回流的办法进行流量或压力的调节,从而白白损失大量的电能,功率越大的风机、水泵,损失的电能越多。

　　对于水泵和风机,表达其特性的参数有:流量（风量）Q,扬程（风压）H,功率P等。当转速从n1变为n2时,Q,H,P大致变化关系为:

    Q2=Q1（n2/n1）

    H2=H1（n2/n1）2

    P2=P1（n2/n1）3

    即:流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。

    如水泵的流量或风机的风量等调节,只需调节电机的转速就可以实现,而同时将大大降低电机的消耗功率,节约了电能。

    根据电工学的基本原理,电动机的转速n由以下公式表示:

    

    式中:n——-电动机的转速

    f1——-供电电源频率

    S——-转差率

    P——-电动机的极对数

    因此要改变电动机的转速,只要改变供电电源的频率或者改变电动机的极对数或者转差率就可以改变电动机的转速。

    二、智能流程泵节能装置功能介绍

    1．概述

    1．1系统简介

    系统组成部分及流程：现场数据采集=》A/D转换=》工控机数据处理=》通讯模块远程传输=》功率装置控制=》泵马达变速运行。

    1.2采集部分

    采集部分是信号点的关键，在模拟量采集模块前端安装双输出通道安全隔离栅，将流量、阀门开度信号从原DCS系统中安全采取，通过模拟量采集模块将转换后的数据送人工控机进行运算处理。

    1．2运算处理部分

    运算处理部分主要由研华公司的高性能工控机运算处理，它提供高速的处理性能及可靠开放性网络通信能力，从而能满足工矿闭环控制系统的实时性和远程控制能力。


处理部分采用模糊的PID闭环运算，采用数学函数公式进行复杂的逻辑运算，根据转速与压力、流量间的函数关系，准确、实时的响应系统的需求流量，节能效果更加明显，稳定性更强。 
    1．3输出部分

    将工控机运算处理后的泵马达运转频率数据，通过远程通信RS-485网络，送入配电室。再通过通讯隔离模块将信号隔离后送入主控单元，实时根据需要的流量动态相应

    1．4节能控制方式

    原DCS系统中，流量需要变化时，原DCS系统自动或手动对自动阀门进行跟随变化，由此将阀门开度信号做为节能控制中的参考值，在节能控制中新加入了泵转速变量。在满足管压及扬程的条件后，使阀门开度按照一定比例比原来加大，再将原阀门开度信号做为流量控制的参考值，得知管道流量由流量传感器测定管道流量，转换成标准的电流信号，主控单元中用于控制泵转速，改变泵的流量，从而改管道流量。LBP系列高性能智能节能装置吸收了目前数字控制领域以及电力电子领域内最先进技术，并采用了旁路单元内置的单元结构，节能装置故障时随时切换到原系统运行，使装置运行可靠性大幅度提高。此外，装置的许多新功能为应用提供了更多解决方案，例如：装置整体尺寸与原系统的配电尺寸相同、采用长寿命电力电容、中文WINDOWS操作界面、工业标准通讯功能和远程控功能、电网自动重合后继续运行、维护方便等等。