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菱科变频器在储油库输油泵的应用

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日期:2007-10-10 23:58:11     来源:中国自动化网   作者: 点击:
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前言:
     在油库经营生产过程中,输油泵在整个生产系统中是日均使用频率最高的设备,而大部分油库的输油泵启动方式都采用星三角启动,由于星三角启动方式对电机和油泵的冲击性加大,造成油泵轴承摩损加速和噪音增大等诸多弱点,以下为本公司在改造中煤秦皇岛储运中心化奥油库输油时,所得到的现场数据。
关键字:变频器  输油泵  节能
一、化奥油库37KW输油泵现在的运行状况
   化奥油库输油泵由4台37KW立式油泵组成,主要承担4个工作台中的8个装油点来向运油车进行计量装油工作。每个装油点的管道设计输出流量为每小时60立方,37KW输油泵每小时流量为180立方,一台输油泵承担一个工作台2个装油点的注油工作任务(分别为1号阀门和2号阀门,阀门打开向运油车注油);而实际生产运营中大部份时间只开启一个出油阀门,二台装油车同时装油很少,原来设计37KW的输油泵时是为二台装油车同时作业而设计,但开启一个阀门时,也要满负荷工作,满负荷工作时油泵输出流量能到达每小时180立方,最终实际使用时才需要它的三分之一流量就能满足生产要求,通过对整个输油系统的工作原理分析,原有的输油泵运行原理存在以下几点问题:
1、37KW输油泵的输出流量过大,在开启一个出油阀时只需要输油泵的三分之一流量,输油泵每次开启都满负载180立方输出运行,这样油泵和管道产生很大压差,形成涡压,管道压差加大时导致电机负荷增大,电流上升,造成电能浪费。
2、油泵由于输出容积大而实际管道输送容积小,这样的工作环境下,输油泵运行中产生了大量的无用功耗,也大大缩短了输油泵电机的使用寿命,加大设备维护成本。
 综合以上的工作背景,有必要对输油泵电机系统进行节能运行升级,利用变频器调速器来运行输油泵,以得到流量和压力可调,根据实际需求的流量和压力来自动控制输油泵系统。
二、输油泵系统采用变频调速运行的节能技术原理
   油泵在原有的工作特性为电机启动以50Hz运转,转速为1420r/min转,输出流量180立方,转速与流量压力成正比,如图所示:
                                
图1: 输油泵的工作原理分折
 

 
    我们从上图可以看出,通过油泵电机转速的变化,流量也随着转速降低而降低,所以只有使用变频器才能使油泵电机的转速变成自由可调,同时也使油泵的流量和压力可调,通过变频的调节来达到现有的生产工艺要求。我们采用北京中达菱科电气有限公司生产的菱科LK600P系列油泵专用变频器,来提高输油泵的工作特性,而且充分利用变频器的调速功能来实现流量和压力可调,以任意调节电机转速来达到目的,同时也起到节约电能、廷长油泵电机的使用寿命,环保节能是本项目的初衷。
    输油泵通过变频运行的节能依据?---变频的工作原理在这就不做详细介绍,我们通过下图表进行对比可以看出,变频运行时的电机转速变化,电机负载电流也随着变化。当然由于电机转速的降低变频输出电压也随即降低,通过电压降低,油泵的负荷电流也同样降低。下面所述的数据是本公司在现场电机运行所测的实际数据。图2:表为37KW输油工频运行时的电机负载电流,表1:为37KW输油泵在变频运行时的油泵电机转速、电机运行电流以及在任意转速时的流量变化。
 
图2:  37KW输油工频运行时的电机负载电流
 

表1:37KW输油泵在变频运行时的不同速度 负载电流和流量的变化值。

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