在全國(guó)上下用電形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下,廣州珠峰電氣ACI變頻器推出最新的珠峰3000系列變頻器，利用先進(jìn)的變頻節(jié)能技術(shù)，成功在廣東肇慶市大將軍陶瓷、福建騰達(dá)陶瓷、佛山金舵陶瓷、新潤(rùn)城陶瓷、東莞唯美陶瓷、三水亞洲金牌陶瓷、安徽惠爾普陶瓷、四川建中陶瓷、重慶歌德陶瓷、萍鄉(xiāng)日江水泥等實(shí)行球磨機(jī)節(jié)能改造。實(shí)踐證明，通過(guò)一系列的技術(shù)和管理措施把球磨機(jī)的能耗降到最低，既保護(hù)環(huán)境又為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)至少可以減少10%的經(jīng)營(yíng)成本，下面談?wù)勔恍┫嚓P(guān)的技術(shù)問(wèn)題。 

      球磨機(jī)的工作原理:在水泥、陶瓷、冶金企業(yè)里，球磨機(jī)由于功率比較大，占據(jù)了企業(yè)總用電量的80%以上，各類(lèi)球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)基本大致相同，只是它們的某些部件有所不同。球磨機(jī)一般均由筒體、襯板、給料器、排料器、空中軸、軸承、傳動(dòng)裝置和潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。圓形筒體由若干塊鋼板焊接而成，其兩端焊接有法藍(lán)，以便于鑄鋼的給料端蓋排料端蓋連接，筒內(nèi)裝有可以更換的襯板，為了使襯板與筒體內(nèi)壁緊密接觸并緩沖鋼球?qū)ν搀w的沖擊，在襯板與筒體之間敷有膠合板，為便于更換襯板和檢查筒體內(nèi)部狀況，在筒體上開(kāi)有入孔，入孔為矩形，長(zhǎng)度一般為350到550毫米。給料部分由帶有中空軸頸的端蓋聯(lián)合給料器，扇形襯板，和軸頸內(nèi)套等部件組成，中空軸頸內(nèi)套可防止給料磨損軸頸內(nèi)表面，內(nèi)套的內(nèi)表面帶有螺旋，有助于給料。 

      驅(qū)動(dòng)部分：球磨機(jī)屬于低速重載設(shè)備，裝載量大，起動(dòng)離矩也很大，一般需要加裝液力耦合器來(lái)完成傳動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)和調(diào)速。水泥、陶瓷、冶金球磨機(jī)通常采用附加啟動(dòng)電機(jī)沖擊啟動(dòng)或軟啟動(dòng)裝置來(lái)啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，而且啟動(dòng)完成后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的轉(zhuǎn)距減小，所以在節(jié)約能源方面有很大的空間。目前普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式是：三相交流電動(dòng)機(jī)—液力耦合器—齒輪減速器—皮帶減速器。由于球磨機(jī)屬恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在用液力耦合器調(diào)速時(shí)，其調(diào)速效率等于調(diào)速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪費(fèi)了。 
      球磨機(jī)一般以固定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，筒體轉(zhuǎn)速是由皮帶輪或齒輪減速機(jī)構(gòu)（也有用液力耦合器）決定的。球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速直接影響到鋼球和物料的運(yùn)動(dòng)狀況及物料的研磨過(guò)程，在不同的轉(zhuǎn)速下，筒體內(nèi)的鋼球和物料的運(yùn)動(dòng)狀況。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，鋼球和物料隨筒體內(nèi)壁上升，當(dāng)鋼球和物料的傾角等于或大于自然傾角時(shí)，沿斜面滑下，不能形成足夠的落差，鋼球?qū)ξ锪系难心プ饔煤苄。�球磨機(jī)的效率很低。當(dāng)筒體的轉(zhuǎn)速處于上述二者之間的某一轉(zhuǎn)速時(shí)，鋼球被帶到一定的高度后沿拋物線落下，對(duì)筒底物料的撞擊作用最大，研磨效率最高，此時(shí)的轉(zhuǎn)速稱(chēng)為最佳工作轉(zhuǎn)速。如果筒體的轉(zhuǎn)速很高，由于離心力的作用，以致使物料和鋼球不再脫離筒壁，而隨其一同旋轉(zhuǎn)，這時(shí)鋼球?qū)ξ锪弦褵o(wú)撞擊作用，研磨效率則很低，這種狀態(tài)的最低轉(zhuǎn)速稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)速。 

      球磨機(jī)系統(tǒng)存在的問(wèn)題：球磨機(jī)一般采用的工頻控制，易造成物料的過(guò)度研磨，需研磨周期較長(zhǎng)，研磨效率較低，單位產(chǎn)品功耗較大。球磨機(jī)一般采用星三角或自耦降壓?jiǎn)��?dòng)，啟動(dòng)電流特別大，對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊很大，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)維護(hù)量也大，而且電的損耗量相當(dāng)驚人，這必然會(huì)給生產(chǎn)廠家?guī)��?lái)很多不必要的麻煩和嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，所以隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及企業(yè)產(chǎn)生規(guī)模的擴(kuò)大，直接工控球機(jī)磨的弊病已暴露無(wú)遺，并嚴(yán)重地阻礙了各工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展。這促使人們?nèi)パ兄茊��?dòng)平滑、研磨效率較高、產(chǎn)量大、能耗低的球磨機(jī)—— —變頻控制球磨機(jī)。 

      球磨機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)性能要求:根據(jù)原工況存在的問(wèn)題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，改造后的研磨機(jī)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：改后的設(shè)備要有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)距，滿(mǎn)足球磨機(jī)裝載量大的要求，并保證設(shè)備在變頻運(yùn)行狀態(tài)下使電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，保障電動(dòng)機(jī)具有恒功率特性;利用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)改造原有球磨機(jī)低速時(shí)的正常運(yùn)行，確保正常的工藝控制要求，延長(zhǎng)球磨機(jī)和電動(dòng)機(jī)的使用壽命，減少維護(hù)。

      變頻器的選型：根據(jù)上述原則，廣州市珠峰電氣最新的3000系列是從珠峰2000的基礎(chǔ)升級(jí)而成。該系列變頻器有以下特點(diǎn)：本系列是采用新一代SVPWM波型生成技術(shù)的變頻器，低速額定轉(zhuǎn)矩輸出，帶載能力強(qiáng)，低速時(shí)可達(dá)到80%的額定轉(zhuǎn)矩輸出。具有多種轉(zhuǎn)矩提升及V/f曲線可設(shè)定，多種加、減速模式可以選擇，內(nèi)置人性化的PID功能，諸多參數(shù)均可在線調(diào)整。具有各種完善的保護(hù)功能及故障診斷系統(tǒng)，具有過(guò)電壓、過(guò)電流及失速保護(hù)等功能技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、使用方便，可滿(mǎn)足電氣節(jié)能及各種生產(chǎn)工藝要求的需要。

      應(yīng)用效果：球磨機(jī)安裝變頻節(jié)能控制系統(tǒng)后，取得了以下效果：改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，以及市電/節(jié)電切換功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起的回升電壓，有效地保證設(shè)備正常運(yùn)行。利用變頻器自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)功能，可在與負(fù)載無(wú)關(guān)的條件下，保持電機(jī)效率最高，因消除了起動(dòng)時(shí)的沖擊，延長(zhǎng)了機(jī)軸、波箱齒輪、皮帶等機(jī)械的使用壽命，減少了維修費(fèi)用；利用變頻節(jié)能調(diào)速技術(shù)改造了球磨機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)，滿(mǎn)足了球磨機(jī)低速運(yùn)行、大起動(dòng)轉(zhuǎn)距的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了球磨機(jī)的運(yùn)行速度連續(xù)可調(diào)；電機(jī)起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，起動(dòng)力矩足夠，保護(hù)功能完善，保證了工藝控制質(zhì)量，節(jié)約了維護(hù)成本。球磨機(jī)使用變頻調(diào)速后，起動(dòng)電流小于額定電流的1.5倍，（如132KW電機(jī)原先的起動(dòng)電流在1000A以上，變頻節(jié)能控制系統(tǒng)起動(dòng)電流為180~200A之間），實(shí)現(xiàn)了真正的軟起動(dòng)，也收到了節(jié)能的效果。由于起動(dòng)電流大大減小，不會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)電壓的下降，消除了因球磨機(jī)起動(dòng)而引起的其它用電設(shè)備調(diào)閘或故障。在同樣的電網(wǎng)容量下，可以增加裝機(jī)臺(tái)數(shù)，內(nèi)置電流反饋系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行功能，可以通過(guò)變頻方便地設(shè)定研磨時(shí)間，加磨時(shí)間和自動(dòng)停機(jī)功能，使操作更加智能化、人性化。球磨機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能效果一般可達(dá)12~15%左右。 

      投資與回報(bào)：以東莞唯美陶瓷為例，其公司安裝的6臺(tái)大功率的變頻器，以其中的一臺(tái)40噸球磨機(jī)為例：電動(dòng)機(jī)功率為132KW，球磨機(jī)用電總負(fù)荷為132KW，運(yùn)行時(shí)間為每日20小時(shí)，每月30天，平均負(fù)荷率0.85%，平均節(jié)電率為10%。電價(jià)0.70元/度，則可得出：月節(jié)電費(fèi)＝用電總負(fù)荷×平均負(fù)荷率×月運(yùn)行時(shí)間×電價(jià)×節(jié)電率＝132×0.85×20×30×0.70×10％＝4712.4元,投資回收期＝改造總投入÷月節(jié)電費(fèi)＝45368÷4712＝9.6個(gè)月,即不到一年就可以收回全部的投資，而變頻器的使用壽命一般為10~15年，一年后即為純回報(bào)期，也即年節(jié)電收益在6萬(wàn)元左右。 
      在我國(guó)水泥、陶瓷、冶金行業(yè),球磨機(jī)被大量使用,是物料粉碎不可缺少的重要生產(chǎn)設(shè)備。實(shí)踐證明,變頻器用于水泥、陶瓷、冶金行業(yè)球磨機(jī)的節(jié)能驅(qū)動(dòng)是十分成功的,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于我國(guó)提出的建設(shè)節(jié)約型社會(huì),減少環(huán)境污染具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。廣州市珠峰電氣ACI變頻節(jié)電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、冶金、采油采礦、化工、機(jī)械、城市供水、塑膠、水泥、造紙.陶瓷、制藥等領(lǐng)域,其大力的推廣應(yīng)用,將可盡早實(shí)現(xiàn)中國(guó)節(jié)能第一品牌的提升。

 

  作者：袁正雨