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做座高压变频器重介选煤工艺中大型介质泵的应用

发布时间:2021-10-08 21:35:19 阅读: 来源:扎口机厂家
做座高压变频器重介选煤工艺中大型介质泵的应用

高压变频器重介选煤工艺中大型介质泵的应用

一、前言

重介选煤因其投资少,建设周期短,洗选深度高,产品质量稳定,经济效益明显等优点,越来越多地被煤炭加工企业所采用。生产过程中,关键设备介质泵能否实现调速运转,使旋流器始终处于合理的工作状态而至关重要。

贵州水城矿业集团公司2002年度,在汪家寨选煤厂,二塘选煤厂的技改中使用的四台介质泵(介质泵参数详见表一)因工期等原因未配置调速装置。为保证产品质量,只能靠调节进口闸门和分流来满足入口压力的要求。这种方法使得介质泵运行状态变差,泵经常工作在临界状态或非工作区。设备长期满负荷运行,运行振动大,起动时间长,喘振严重,停泵时存在严重的"水锤"作用。工艺设计中,泵出他们更希望能够采购类似于用于塑料薄膜、薄片、纸张等材料滑动时的动、静磨擦系数的测试的磨擦系数仪这样的小型装备口未设闸门,介质比重大、浓度高、扬程高,泵的工况极差,造成供电设备功耗大、温升偏高。致使设备磨损加大,维修量增加。运行中多次发生泵体机封损坏,轴承损坏,甚至发生过高铬合金叶轮因温度过高炸裂,电机起动过程中绕组端部击穿等现象,对正常生产造成很大影响。要解决这一问题,仅靠切割叶轮外径和改变叶轮规格,用损失富裕扬程的办法,不能有效地提高运行的经济性(一般设计时选择百分之五到百分之十的余量)。因此,只有实现介质泵调速,才能满足工艺的最佳要求。

表1

设备参数表

介 质 泵 电 机

厂家 石家庄水泵厂 厂家 湖北电机厂

型号 ST—AH—14/12 型号 Y—500—10

功率 560KW 功率 560KW

流量 1600M3/h 电压 6KV

扬程 55M 电流 69A

二、设备选型

高压大功率交流鼠笼式异步电机无级调速的方案一般有两种:

1、变频调速,该方案又分为直接高-高方式和高-低方式。

2、液力耦合器调速。

现将该设备的三种方案进行技术经济性比较,以便设备选型。

表2

调速方案比较

比较项目 高-高变频调速 高-低变频调速 液力耦合器调速

初投资比较 较高 中 较低

安装试运行工期 10天 30天 30天

检修工作量 结构复杂、技术水平高 结构复杂、技术水平高 大

运行费用 低 较低 高

经济技术合理性 高 较高 差

高-低方式变频调速与直接高-高方式相比:工期长,需更换电机、电缆、增设开关柜、变压器等。电气技术不尽合理,初投资较高,因此,适用于较小功率电机。现在老鹰山选煤厂介质泵(250KW,380V)即选择低压变频方案,初投资11万元,选型为成都森兰BT12S系列315KW,电机电压380V,经几年来的运行情况来看是比较可靠的。

液力耦合器作若2018年我国电镀金刚线完全替换沙浆切割为介质泵的调速装置,具有以下特点:初投资较少,能吸收冲击和隔离扭振,挠性联接,允许主、从动轴之间有较大的安装误差。但耦合器也具有检修工作量大,调速范围有限,效率较低,启动转距小,传动中有功率损失且日常运行费用高、工期长,电机无法实现软启动等缺点。

高压变频调速安装工期短,运行费用低,可实现闭环自动控制,技术含量高且故障率低,可实现一拖二运行并有工频旁路,因此,运行可靠性高,这也是煤矿生产的重要条件,另外,该设备起动力矩大,满足工艺要求,适应工况差的环境条件。但这一方案初投资高。

综合各种因素,因此我们决定使用高压变频器对电机进行调速改造。

我们对厂家提供的主要参数进行比较,列表3如下:

表3

高压变频器技术参数比较

比较项目 国外某厂家 北京利德华福

起动力矩 150% 150%

功率因数 >95 >95

效率 ≥95 ≥98

谐波污染 较小 小

电路形式 三电平 多电平

主要元件 IGBT IGBT

适用电机 变频电机 普通电机

交货期 6个月 100天

主机寿命 10年 15年

报价 高 低

三、设备运行情况

经过方案反复比较,决定选用北京利德华福生产的“高-高”电压源型变频器,型号为HARSVERT-A06/070。

现将介质泵实际运行数据,ST—AH—14/12泵的特性曲线和比例定律计算结果列表4。

表4

扬程(M) 频率(赫/秒) 调速器消耗功率(KW) 节省功率(KW)

前 后 前 后

变频器 60 50k)限位保护:具有机械限位保护; 47 12 55

50 44 23 150

液力偶合器 前 后 转速(转/分)

60 52 585 500 30 40

入选煤质较差时,变频器选定47赫计算其经济效益如下:

设备运行时间20h/日,电价按0.40元/kwh计算,年运行300日,年节约电费为:55×0.航空、乘用车及货运列车用高性能轻合金材料4×20×300=13.2万元

减少设备磨损,延长设备使用寿命约4万元/年。

因变频器可靠性高,减少了维修时间和影响生产时间,保护产品质量,其间接效益更为明显。 入选煤质好时,采用44赫运行时,投资回收期仅二年。

四、结束语

2003年贵州水城矿业集团公司通过招标,选用了北京利德华福电

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