一、引言
如今的瓷爐窯一般是指用來燒成陶瓷產(chǎn)品的設備。它的輥道窯急冷風機、抽濕機均為離心風機。常規(guī)爐溫控制方法是通過調(diào)整風門或風道擋板的開度,來調(diào)節(jié)熱風進口,以達到所需的溫度,生產(chǎn)出符合質量要求的產(chǎn)品。但這種控制方式造成了較大的電力浪費,而且工人技術熟練程度也影響了產(chǎn)品質量。該系統(tǒng)風機采用變頻器控制,通過溫度傳感器檢測、 PID控制調(diào)節(jié)風機轉速,然后再進行風量調(diào)節(jié),由于風量與轉速成正比,功率與轉速的立方成正比,從而達到節(jié)能的目的,同時能有效提高產(chǎn)品質量和工作效率。
二、工藝介紹和要求
陶瓷窯爐使用燃料燃燒或電能轉換產(chǎn)生的熱量,將物料進行冶煉、焙燒、燒結、熔化、加熱。不同的原材料及制品其燒成曲線也不相同,為了保證產(chǎn)品質量,對風機系統(tǒng)的控制要求如下:
1. 窯爐內(nèi)的溫度控制精度要高,以提高成品率;
2. 系統(tǒng)自動化控制程序要高,以提高生產(chǎn)效率;
3. 系統(tǒng)調(diào)速范圍寬,響應速度快,以提供可滿足不同原材料及制品的燒成曲線。
圖1
三、系統(tǒng)方案
根據(jù)窯爐風機系統(tǒng)控制的要求,采用三科SKI600通用重載變頻器來實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動溫度控制。即由溫度傳感器采集窯爐的當前溫度,并通過模擬量通道反饋給變頻器,然后與設定的溫度值做比較,再由變頻器的PID控制器改變輸出頻率以調(diào)節(jié)風機的轉速,進而控制系統(tǒng)風量,以保證系統(tǒng)的溫度控制精度及響應性。其系統(tǒng)原理圖如下圖2所示:
圖2
主要設定參數(shù):
四、改造后運行效果
浙江一磚廠需要對四臺30kw的窯爐風機做變頻改造后,經(jīng)過一段時間的運行,記錄數(shù)據(jù)證明改造效果顯著:
1. 改成溫度控制后,控制精度高,風量調(diào)節(jié)范圍寬,系統(tǒng)響應速度快,自動化控制程度高,有效提高了產(chǎn)品質量及生產(chǎn)效率,降低了產(chǎn)品不良率:
2. 節(jié)能效果顯著,綜合效益高,節(jié)電率達到40%;
3. 實現(xiàn)了風機系統(tǒng)的平滑軟啟動,避免了機械和電氣沖擊,延長了設備的使用壽命;
4. 具有完善的各種保護功能,可靠性高,故障率低,減輕維護人員的工作量。
改造前電耗情況(24小時):
輸入電壓:380V;
運行電流:63A;
功率:30KW×4臺
一天24小時額定運行,日耗電量約為2880度。
改造后排煙風機電機(24小時):
24小時電流約為33~37A,日耗電量約為1700度,
變頻改造后風機日耗電量平均節(jié)省約為1180度。
每年(按工作10個月計算)
可節(jié)省電費1180*10*1元/度=11800元(按工業(yè)用電平均電費0.5元計算)
五、結束語
由三科SKI600
重載變頻器控制的陶瓷窯爐風機控制系統(tǒng)具有較高的溫度控制精度,該系統(tǒng)響應速度快,調(diào)節(jié)風量范圍寬,有效地提高了設備的產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率,顯著地節(jié)約了能源,減少了維修工作量。該技術已經(jīng)成功地應用于陶瓷窯爐風機控制系統(tǒng)。