新型變頻器在煉油化工裝置中的應(yīng)用介紹（下）

　　2013年化工工程師考試網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)招生簡章

　　1 變頻器系統(tǒng)的運行情況

　　1997年7月，我廠在常一線泵和常二中泵電機(jī)上安裝東芝A5P變頻器后，運行情況與工頻比較，如下所示：

　　(1) 電機(jī)運行參數(shù)和節(jié)能情況的比較

　　節(jié)電功率=((39.160.82380)-(16.30.9168))1.73=16846(W)

　　節(jié)電率=((39.160.82380)-(16.30.9158))/(39.160.82380)=79%

　　節(jié)電功率=((44.60.8380)-(200.9121))1.73=19688 (W)

　　節(jié)電率=((44.60.8380)-(200.9121))/(44.60.8380)=83%

　　從比較表可以看出，使用變頻器后既可滿足生產(chǎn)需要，又可大量節(jié)能。

　　(2) 控制精度的比較

　　在相同的工藝條件下，采用工頻和變頻運行時，繪出泵的出口流量波動曲線。泵采用變頻調(diào)速后，流量控制精度非常高，記錄儀記錄的曲線為一條非常平穩(wěn)的記錄線。

　　2.應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

　　變頻器投入運行以來，運行可靠，自動化程度高，節(jié)能效果顯著，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　(1) 工藝控制平穩(wěn)：由于變頻器的高精度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)信號有高速傳遞性，減少了以前儀表控制帶來的滯后現(xiàn)象，從而使系統(tǒng)控制精度提高，壓力穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高。

　　(2) 節(jié)能效果顯著：按年8000小時計算，泵114/1年節(jié)約電量：節(jié)電率電動機(jī)工頻功率工作時間=79%21.11千瓦8000小時 =133415千瓦時 泵109/2年節(jié)約電量：節(jié)電率電動機(jī)工頻功率工作時間=83%23.45千瓦8000小時 =155708千瓦時 泵114/1和泵109/2共節(jié)約電費：節(jié)電量電價=2891230.50=144561元 變頻器改造費用為15萬元，所以只需1年左右，就可收回投資。

　　(3) 維護(hù)量減少：由于出口閥全開，電動機(jī)降速運行，使得管網(wǎng)壓力下降，減少了工藝設(shè)備的泄漏，降低了機(jī)泵磨損，降低了電機(jī)的溫升，設(shè)備維護(hù)周期延長。由于變頻器代替了調(diào)節(jié)閥，解決了由于調(diào)節(jié)閥故障高給生產(chǎn)帶來的影響，使儀表的維護(hù)量減少。

　　(4) 系統(tǒng)實現(xiàn)了軟起動：由于變頻器具有軟起動功能，減小了對電網(wǎng)的沖擊。

　　3.變頻器應(yīng)用時應(yīng)注意的問題

　　(1) 用變頻器時一定要滿足工藝的要求，在某種特定環(huán)境下，老裝置的機(jī)泵因揚程、流量所限制，變頻器不一定適用，且非變工況運行的機(jī)泵也不宜采用。不能千篇一律照搬，而應(yīng)從工藝條件、機(jī)泵本身的參數(shù)出發(fā)而定。

　　(2) 變頻器調(diào)速時，需要電氣、儀表、工藝、設(shè)備各專業(yè)人員密切配合，以保證變頻器安全運行。工程技術(shù)人員在安裝投用前要對有關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

　　(3) 大多數(shù)生產(chǎn)裝置的儀表控制閥大多采用風(fēng)關(guān)閥。采用變頻器后，風(fēng)關(guān)改為風(fēng)開調(diào)節(jié)，需要注意，以免造成事故。

　　旋轉(zhuǎn)閥在煉油化工裝置中的應(yīng)用介紹

　　1、旋轉(zhuǎn)閥的特點

　　閥通常分為直行程式和旋轉(zhuǎn)式兩大類。直行程閥通過一個直線運動的部件如閘板來允許或切斷物流。直行程式的閥有截止閥、閘閥、隔膜閥等。旋轉(zhuǎn)式的閥通過一個轉(zhuǎn)動的部件來允許或切斷物流。旋轉(zhuǎn)部件能轉(zhuǎn)動90度的旋轉(zhuǎn)閥叫1/4旋轉(zhuǎn)閥。有時候1/4旋轉(zhuǎn)閥的分類可以擴(kuò)大到轉(zhuǎn)角小于270度的旋轉(zhuǎn)閥。由定義可以看到，旋轉(zhuǎn)閥是一種通過旋轉(zhuǎn)部件如轉(zhuǎn)動擋板旋轉(zhuǎn)90度使閥從開位變化至關(guān)位的旋轉(zhuǎn)閥。旋轉(zhuǎn)閥一般具有如下的特點。

　　(1)可調(diào)范圍寬

　　在流程工業(yè)中可調(diào)范圍是最關(guān)鍵的，旋轉(zhuǎn)閥的可調(diào)范圍大約為150：1(VALTEK的球閥的可調(diào)范圍可以達(dá)到300：1.蝶閥和凸輪撓曲閥的可調(diào)范圍為100：1)。對應(yīng)的截止閥的可調(diào)范圍為30：1.也就是說旋轉(zhuǎn)閥可以提供5倍寬的可調(diào)范圍。例如在最大流量是1000升/分，截止型閥能夠有效地將流量減少到30升/分，同時旋轉(zhuǎn)閥可以將流量調(diào)整到低于10升/分，對關(guān)鍵的閥控制流量越精確在流程中重復(fù)性越好，直接地降低了流程工業(yè)中不合格的產(chǎn)品。

　　偏心旋轉(zhuǎn)閥的兩個特點提高了它的可調(diào)范圍，第一個是其孔板式的設(shè)計，偏心是一個有效的1/4的園，偏心閥芯是V型的，而傳統(tǒng)的閥芯是園形的，當(dāng)偏心旋轉(zhuǎn)閥是關(guān)的時候，它的小的V型使得在低流量時形成非常精確的控制，對大流量，它幾乎將閥門打開到幾乎與管道的直徑相同。第二個特點是執(zhí)行機(jī)器的行程旋轉(zhuǎn)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有帶一定行程的膜法和氣缸兩種。1”的截止閥的行程大約是3/4”~7/8”而旋轉(zhuǎn)閥的行程超過2”。對任何其它尺寸的閥門。輸入端的行程越大，則在工作端的控制越好。

　　高可調(diào)比的控制閥提供按配方要求的精確的配比，而不論各流路流量的大小，傳統(tǒng)的線性或調(diào)節(jié)閥不再適應(yīng)這樣的任務(wù)，旋轉(zhuǎn)閥可以提高裝置性能同時降低控制閥在工廠生命運行周期中的成本。

　　可調(diào)范圍寬的旋轉(zhuǎn)閥允許用戶提高嚴(yán)密切斷的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高成本/效益指標(biāo)。金屬閥座加上用特殊材料制成的村里能夠延長閥門的使用壽命，提高閥門的性能。簡單的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以使維護(hù)工作量減到最少。降低業(yè)主的生產(chǎn)成本。

　　(2)嚴(yán)密切斷

　　直行程閥的軸是閥桿進(jìn)出閥體，每個周期都帶出產(chǎn)品，對于直行程設(shè)計避免泄漏是困難的，它能將不希望的產(chǎn)品帶入到生產(chǎn)過程系統(tǒng)中，并能產(chǎn)生較大的不能接受的工廠揮發(fā)性的外泄漏。旋轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)設(shè)計本質(zhì)上不存在這個問題，因為這種閥采用了低滯后，高推力的氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可提供比其它形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)更精確更高的穩(wěn)定性，有能夠提供長期嚴(yán)密切斷的金屬閥座。

　　(3)流通能力大尺寸小

　　直行程閥的流通能力是安裝閥的管道流通能力的分?jǐn)?shù)，提高流通能力的方法是提高直行程閥的尺寸，通常可能比管道還大。旋轉(zhuǎn)閥的容量大約是相同尺寸的直行程閥的2~3倍，旋轉(zhuǎn)閥能夠用于提高摻合量而不改變進(jìn)料管線的大小，可以極大地降低成本，基于這個原因，部分旋轉(zhuǎn)閥已經(jīng)設(shè)計成可代替截止閥的法蘭面對法蘭面的連接形式，并配有連接螺栓，這類閥甚至比他們所替代的截止閥還便宜。

　　(4)抗氣蝕

　　在流程工業(yè)中節(jié)流可引起大量的氣蝕，氣蝕可能損壞管道，產(chǎn)生不可接受的噪音等級，同時還可對計量系統(tǒng)產(chǎn)生擾動而引起不清楚或不可靠的讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)閥具有堅固的設(shè)計，大大減少了由于水錘現(xiàn)象造成閥門動作失敗，同時其閥芯可以吸收部分多余的能量，明顯地降低氣蝕及相關(guān)的問題。

　　(5)無外泄漏

　　標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)閥比標(biāo)準(zhǔn)的截止閥設(shè)計的外泄漏要好100倍，截止閥的閥桿的運動將灰塵拉出將沙子帶入閥從而損壞了石墨填料。在旋轉(zhuǎn)閥中閥桿不作任何進(jìn)出的移動，而作旋轉(zhuǎn)運動，從而不傷害填料，避免了外泄漏。

　　(6)維護(hù)費用與備品備件

　　金屬座旋轉(zhuǎn)閥比截止閥的備品備件要少得多，維護(hù)通常也比較容易。

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