INVT变频器在糖厂压榨机上的运用

分类：技术教程日期：2007-02-07 00:00:00

应运广西来宾永鑫糖业公司压榨机节能增效，特别是提高压榨机出糖率与节电率的需求，英威腾公司利用CHE系列560KW并机方案变频器对来宾永鑫糖厂5台压榨机进行技术改造。经过改造后，压榨机系统运行稳定可靠；经实测糖厂总收回率提高0.2%，每榨一吨甘蔗耗电量减少2度，预计在1-2个榨季可收回投资，取得了良好的经济效益。
一、概况
制糖行业中，已大量对风机、水泵类进行变频改造，并取得了显著的节能效果。作为糖厂重要设备的压榨机，一直采用传统的方式进行恒速运行，而根据榨糖的生产工艺，对其进行节能改造，可大幅提高企业的生产效率。
二、工艺过程分析
压榨机出率是影响糖份总收的主要因素之一。若压榨机出率提高1%，则总收回率提高0.88%~0.92%。影响抽出率的因素主要有以下几方面原因：
1.蔗糖中的纤维成分受压后离开榨机出口时又膨胀，此时被压榨的纤维随着自身的膨胀在出口处会吸去已榨出的一部分蔗汁，同时受到榨机效能的影响，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，这就形成了蔗渣中的糖份损失。
2.蔗料的破碎度及形态是保证首座榨机抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于压出，渗出效果提高。
3.降低蔗渣水分是提高抽出的保证。
4.保证从撕解机输送过来的蔗层厚度均匀对提高抽出率非常重要。如果蔗层过厚，压榨不彻底，使蔗渣造成浪费；如果蔗层过薄，压不干蔗层，蔗渣水分过高，影响抽出率。
5．在榨季后期，由于榨辊的磨损越来越严重，导致榨辊的间隙扩大，使抽出率下降。
综上所述，由于压榨机转速不可调，从撕解机输送过来的蔗层有大约10%的时间厚度会达不到要求，这样会使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低说明蔗汁流失越大，从而导致产量变低。如果能对压榨机进行转速调节，当蔗层后度不够时通过降低压榨机电动机转速使蔗层达到正常厚度后再进行压榨，这样压榨会比较充分，平均抽出率将可提高0.2%以上，同时由于转速降低，电流下降从而达到节能省电的目的。
三、广西来宾永鑫糖业公司改造概况
广西来宾永鑫糖业公司是名列全国糖业加工前茅的制糖企业，其通过近几年技术改造，年生产能力达到10000吨/日，年产量可达到160万吨以上。此次进行技术改造的榨糖机参数如下表所示：

序号	额定电压	额定功率	额定电流	额定转速	调速比
1	380V	380KW	699.2A	734r/min	4.17
2	380V	380KW	699.2A	734r/min	4.17
3	380V	380KW	715A	737r/min	4.17
4	380V	380KW	715A	737r/min	4.17
5	380V	400KW	748A	742r/min	4

并机方案
在该改造项目中，针对压榨机驱动电机功率较大，使用INVT公司最新研发的“并机”机型，（就是用二台小功率变频器共同驱动一台大功率电机）其具有以下优势：
一、不需要进行单独的结构设计；
二、可以大幅提高交期速度；
三、对品质的容易控制；
四、较高的性价比；
并机方案示意图：

通过共用控制模块与输出合成电抗器，保证两台变频器输出功率平衡。
改造方案
在本次改造中，如前所述，共有五台压榨机需改造，选用英威腾公司六台CHE100-560KW 并机型变频器，五台使用，一台备用，其系统接线图如下：

在五台中的任意一台变频器发生故障，投入备用机，保证工厂正常生产。

现场图片如下所示：

变频器以下述方式设定运行频率，设定最低频率35HZ：
核子秤信号反馈全自动控制：蔗层经过核子秤计量后由输送带送往压榨机进行压榨。核子秤输出0~5V信号给变频器，变频器根据这个信号调节输送带的速度，保证蔗量的均匀。在上述受动控制系统的基础上将核子秤的信号反馈给变频器，变频器将蔗量的多少调节压榨机的转速，核子秤的信号大，表明蔗层厚，变频器将电机的转速升高；核子秤的信号小，表明蔗层薄，变频器将把电机的转速降低，从而保证蔗层厚度均匀，有助于提高抽出率。
恒电流全自动控制：根据对生产工艺的分析，为了提高抽出率，保证蔗层的厚度是非常重要的，也就是说要使电机的电流的波动范围越小越好。在上述受动系统的基础上增加霍尔传感器检测电机的实际电流，作为变频器的反馈信号，变频器根据反馈信号控制电机转速。如果蔗层过厚，电机的电流变大，变频器将把电机的转速提高，使蔗层尽快被压榨；如果蔗层过薄，电机的电流变小，变频器将把电机的转速降低，以便尽可能将蔗层压榨彻底。这样使电机电流始终在小范围内波动，从而保证蔗层厚度均匀，有助于提高抽出率。
四、结论
对广西永鑫糖厂压榨机进行改造，取得了良好的经济效益。通过此次改造，也再次验证了英威腾并机方案在大功率电机变频改造具有优异的性价比。为糖厂等使用大功率电机进行驱动的行业进行技术改造提供了一个较为经济可靠的选择。