一、 概況
在我國的制糖行業(yè)中，變頻器已廣泛地應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵等變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，取得了顯著的節(jié)能效果。壓榨機(jī)作為糖廠重要的生產(chǎn)設(shè)備，一直采用傳統(tǒng)的控制方式定速運(yùn)行。其實(shí)，從生產(chǎn)工藝和節(jié)能兩方面來分析，對壓榨機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造不但行之有效而且能大副提高企業(yè)效益。
二、 生產(chǎn)工藝分析
眾所周知，壓榨機(jī)出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機(jī)出率提高1%，則總收回率提高0.88%～0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方面原因：
1.蔗糖中的纖維分受壓后離開榨機(jī)出口時又膨脹，此時被壓榨的纖維隨著自身的膨脹在出口處會吸去已榨出的一部分蔗汁，同時受到機(jī)效能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。
2.蔗料的破碎度及形態(tài)是保證首座榨機(jī)抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，滲效果提高。
3.降低蔗渣水分是提高抽出的保證。
4.保證從撕解機(jī)輸送過來的蔗層厚度均勻?qū)μ岣叱槌雎史浅Ｖ匾Ｈ绻釋舆^厚，壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費(fèi);如果蔗層過薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過高，影響抽出率。
5.在榨季后期，由于榨輥的磨損越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致榨輥的間隙擴(kuò)大，使抽出率下降。
綜上所述，由于壓榨機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)，從撕解機(jī)輸送過來的蔗層有大約10%的時間厚度會達(dá)不到要求，這樣會使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低說明蔗汁流失越大，從而導(dǎo)致產(chǎn)量變低。如果能對壓榨機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，當(dāng)蔗層后度不夠時通過降低壓榨機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)速使蔗層達(dá)到正常厚度后再進(jìn)行壓榨，這樣壓榨會比較充分，平均抽出率將可提高0.2%以上，同時由于轉(zhuǎn)速降低，電流下降從而達(dá)到節(jié)能省電的目的。PT200變頻器正是解決此調(diào)速問題的最佳裝置。
三、 改造前工況
在廣西某糖廠改造實(shí)例：有5臺壓榨機(jī)，技術(shù)參數(shù)如下：
日榨量2700噸計(jì)算，榨季為5個月（11月-次年4月），總榨量為40萬噸蔗;甘蔗糖份在13.6%～16%之間，取平均值14.5%;抽出率在95.5%～96.2%之間，取平均值95.8%;煮收按86%計(jì)算。經(jīng)過實(shí)測每榨1噸甘蔗耗電30度左右。電機(jī)方式為頻敏電阻啟動。
四、 改造方案
壓榨機(jī)整改造系統(tǒng)由原電控柜、變頻柜和新電控柜組成。其中原電控柜為工頻啟動柜，變頻柜采用PT200 250G3-320G3變頻器，該柜與新增電控柜組成新系統(tǒng)。在控制面板上設(shè)有系統(tǒng)選擇開關(guān)、工變頻選擇開關(guān)、變頻送電按鈕、電氣啟動按鈕和電流設(shè)定按鈕。
1.壓榨機(jī)自調(diào)整改造系統(tǒng)設(shè)有：原系統(tǒng)操作、調(diào)整、新系統(tǒng)工頻啟動、新系統(tǒng)變頻啟動、新系統(tǒng)自動控制。
變頻控制系統(tǒng)
2.手動控制：分別為每臺電機(jī)安裝一臺變頻柜和一個變頻轉(zhuǎn)換柜。變頻柜的容量比電機(jī)容量放大一級，保證系統(tǒng)的安全可靠性。當(dāng)變頻柜出現(xiàn)故障或異常現(xiàn)象時可通過變頻柜將系統(tǒng)切換到原來的啟動柜，使壓榨機(jī)能正常連續(xù)生產(chǎn)。變頻轉(zhuǎn)換柜內(nèi)還裝有交流電抗器，可有效抑制諧波對電網(wǎng)的影響，同時保護(hù)變頻器不受電網(wǎng)浪涌電壓的沖擊。
3.恒電流全自動控制：根據(jù)對生產(chǎn)工藝的分析，為了提高抽出率，保證蔗層的厚度是非常重要的，也就是說要使電機(jī)的電流的波動范圍越小越好。在上述受動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加霍爾傳感器檢測電機(jī)的實(shí)際電流，作為變頻器的反饋信號，變頻器根據(jù)反饋信號控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。如果蔗層過厚，電機(jī)的電流變大，變頻器將把電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高，使蔗層盡快被壓榨;如果蔗層過薄，電機(jī)的電流變小，變頻器將把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，以便盡可能將蔗層壓榨徹底。這樣使電機(jī)電流始終在小范圍內(nèi)波動，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
4.核子秤信號反饋全自動控制：蔗層經(jīng)過核子秤計(jì)量后由輸送帶送往壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨。核子秤輸出0～5V信號給調(diào)速器，調(diào)速器根據(jù)這個信號調(diào)節(jié)輸送帶的速度，保證蔗量的均勻。在上述受動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上將核子秤的信號反饋給變頻器，變頻器將蔗量的多少調(diào)節(jié)壓榨機(jī)的轉(zhuǎn)速，核子秤的信號大，表明蔗層厚，變頻器將電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高;核子秤的信號小，表明蔗層薄，變頻器將把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
五、 改造后的效益分析
1.提高了抽出率：根據(jù)測算，平均抽出率可提高0.2%以上，現(xiàn)在保守估計(jì)抽出率提高0.1%，按年榨40萬噸蔗，糖份14.5%，煮收86%計(jì)算：每個榨季多產(chǎn)糖40萬噸＊14.5%＊0.1%＊86%=50噸 ，按2700元/噸糖計(jì)：50噸＊2700元/噸=13.5萬元 。即產(chǎn)量提高，使企業(yè)每個榨季多創(chuàng)收13.5萬元。
2. 很好的節(jié)電效果：5臺榨汁機(jī)裝機(jī)總?cè)萘繛?420KW，根據(jù)測算，改造后每榨1噸甘蔗耗電減少2度，按年榨40萬噸蔗計(jì)算：每年節(jié)電：40萬噸＊2度/噸=80萬度 按0.52元/度計(jì)算：80萬度＊0.52元/度=41.6萬元。
3. 投資回報期短：整套系統(tǒng)預(yù)算70萬左右， 13.5萬+41.6萬=55.1萬，可見整個變頻改造系統(tǒng)的投資在一個多榨季即可回收。
六、貴公司榨機(jī)生產(chǎn)工藝及改造方案
1.生產(chǎn)工藝
貴公司原系統(tǒng)主要生產(chǎn)白糖，榨機(jī)轉(zhuǎn)速每分鐘9轉(zhuǎn)。為了適應(yīng)市場的需求，現(xiàn)通過工藝的改進(jìn)，將改生產(chǎn)紅糖。榨機(jī)的轉(zhuǎn)速將由原來每分鐘9轉(zhuǎn)改為5轉(zhuǎn)。由原來生產(chǎn)白糖時的5榨改為3榨，即1、2、5號榨機(jī)工作，3、4號榨機(jī)停運(yùn)。如生產(chǎn)白糖可切換至原工作流程即可。
2．設(shè)備清單
序號
額定功率
額定電流
額定電壓
額定轉(zhuǎn)速
備注
1
220KW
415
380V/AC
740rpm
2
185KW
340
380V/AC
740rpm
3
185KW
340
380V/AC
740rpm
4
185KW
340
380V/AC
740rpm
5
220KW
415
380V/AC
740rpm
3.改造方案
根據(jù)貴公司提供的寶貴意見及相關(guān)論證，現(xiàn)決定將1、2、5號榨機(jī)實(shí)施變頻改造，采用PT200系列變頻器對榨機(jī)進(jìn)行起、停及調(diào)速的改造。。貴公司將按照紅糖生產(chǎn)工藝要求將榨機(jī)減速箱實(shí)施改造。相關(guān)配置詳見下表：
序號
額定功率
額定電流
額定電壓
匹配變頻器
備注
1
220KW
415
380V/AC
PT200 280G3
2
185KW
340
380V/AC
PT200250G3
5
220KW
415
380V/AC
PT200280G3
分別為每臺電機(jī)安裝一臺變頻柜和一個變頻轉(zhuǎn)換柜。變頻柜的容量比電機(jī)容量放大一級，保證系統(tǒng)的安全可靠性。當(dāng)變頻柜出現(xiàn)故障或異常現(xiàn)象時可通過變頻柜將系統(tǒng)切換到原來的啟動柜，使壓榨機(jī)能正常連續(xù)生產(chǎn)。變頻轉(zhuǎn)換柜內(nèi)還裝有交流電抗器，可有效抑制諧波對電網(wǎng)的影響，同時保護(hù)變頻器不受電網(wǎng)浪涌電壓的沖擊。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
