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高压变频器重介选煤工艺中大型介质泵的应用铜嵌件

变频器
2022年08月17日

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 2011年12月10日来源：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 50 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：55×0.4×20×300＝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