Применение инвертора высокого напряжения на сахарном заводе Хамза в Пакистане

I Обзор проекта

Hamza Sugar Mills Limited из Пакистана, ранее известная как Hi-sons Sugar Mills, основанная в 1969 году, была переименована в настоящее название в 1970 году.000 тонн мощности дробления в суткиОсновными продуктами являются сахар и сырье для производства алкоголя.

¢Внешний вид сахарного завода Хамза ¢

II Краткое введение в процесс производства сахара из сахарного тростника

Производство сахара из сахарного тростника включает в себя в основном четыре этапа: предварительная обработка, прессование, очистка и испарение и кипение сахара.сахарный тростник поступает в пресс через транспортировочную системуЗатем сок входит в процессы очистки, испарения и кипения сахара для получения белого сахара.в то время как прессированный остаток обрабатывается отдельно.

Пресса является важнейшим оборудованием для извлечения сока из сахарного тростника с помощью механического давления.двигателями, работающими с помощью силового устройстваПринцип извлечения сока путем прессования заключается в том, чтобы сломать клетки сахарного тростника и выпустить сок путем сжатия.процесс прессования часто использует несколько этапов и может включать процесс имбибиции, который включает в себя замочивание прессованной багасы в горячей воде или разбавленный сок для дальнейшей экстракции остаточного сахара.

Схема потоков процесса производства прессовой продукции

III Причины изменения оборудования

Скорость экстракции прессы является важнейшим фактором, влияющим на абсорбцию сахара; на каждое увеличение скорости экстракции на 1% общая скорость восстановления может быть улучшена на 0,88% до 0,92%.Основными факторами, влияющими на уровень добычи, являются::

• Реабсорбция во время расширения волокон:

После прессования сахарный тростник расширяется при выходе из пресса, поглощая часть извлеченного сока и вызывая потерю сахара.

• Степень дробления и морфология тростникового материала:

- Что?Хорошая степень дробления является предпосылкой для эффективного прессования, способствующего извлечению сока и просачиванию.

• Содержание влаги в багасе:

Снижение содержания влаги в багасе обеспечивает более высокую скорость экстракции.

• Однородность толщины тростникового слоя:

Неравномерная толщина тростникового слоя может привести к неполному прессованию или высокому содержанию влаги в багаже, что влияет на скорость экстракции.

• Износ прессовых рулонов:

Износ прессовых роликов на поздних стадиях сезона дробления увеличивает разрыв между ними, уменьшая скорость извлечения.

Оригинальная сцена работы паровой турбины

Первоначальный пресс, работающий на неэффективной и загрязняющей противодавку паровой турбине (без конденсатора, что приводит к высокой температуре выхлопных газов), также не имел регулируемой скорости.Это привело к не оптимальной толщине тростникового слоя примерно в 10% случаев., снижая средний уровень добычи до 95,4%, что приводит к потере сахара и снижению производства.Пользователь попросил изменить регулирование скорости прессы для улучшения экстракции (теоретически на > 0.2%) и экономия энергии за счет снижения скорости при недостаточной толщине тростникового слоя.

IV План изменений

В соответствии с требованиями на месте, план модификации принимает высоковольтный инвертор + двигатель для замены первоначального паротурбинного пресса.в качестве стартового устройства двигателя, предлагает следующие основные преимущества:

• Плавный запуск, защищающий двигатель и электросеть: уменьшает влияние прямого запуска на электросеть,избегает перегрева намотки двигателя и старения изоляции, вызванного мгновенным высоким стартовым током, и увеличивает продолжительность жизни двигателя.
• Простая эксплуатация и простое обслуживание.
• Удобное регулирование скорости для удовлетворения требований пресс-процесса.

- Что?

IV.I Условия оборудования на месте

Каждая производственная линия оснащена 5 прессами. Первая пресса использует инвертор высокого напряжения один на один, приводящий высоковольтный мотор.Этот двигатель является трехфазным асинхронным двигателем с переменной частотой, изготовленным компанией Shanxi Electric Machinery Manufacturing.Первый пресс имеет более тяжелую нагрузку, поэтому его двигатель и инвертор имеют большую мощность, в то время как остальные пресы имеют более легкие нагрузки и соответственно меньшую мощность оборудования.

К основным преимуществам использования двигателя с переменной частотой относятся:

• Высокое качество баланса и высокая скорость:

Уровень вибрации R, высокая точность обработки механических деталей, оснащенная специальными высокоточными подшипниками.

• Эффективная и надежная система охлаждения:

- Что?Использует импортные вентиляторы осевого потока для принудительной вентиляции и рассеивания тепла, обеспечивая эффективное охлаждение двигателя при различных скоростях для долгосрочной стабильной работы.

• Более широкий диапазон регулирования скорости и более высокое качество конструкции:

- Что?Специальная конструкция магнитного поля подавляет высокоуровневые гармонические магнитные поля, удовлетворяя требованиям широкой частоты, энергосбережения и низкого шума.с характеристикой регулирования постоянного крутящего момента и скорости мощности в широком диапазоне, стабильное регулирование скорости, и никаких пульсаций крутящего момента.

IV.II Изменение на месте основной схемы

Упрощенная диаграмма процесса прессования

В зависимости от потребностей на месте каждая производственная линия оснащена 5 комплектами прессов.

• Обходный шкаф:Используется в качестве устройства запуска частоты питания в режиме ожидания.
• Трансформаторный шкаф.
• Шкаф для энергоблока.
• Управляющий шкаф:Панель оснащена кнопками локального/дальнего переключения, кнопками аварийной остановки и индикаторами частоты питания/переменной частоты работы.

Эта модификация использует высоковольтный инвертор серии JD-BP38, изготовленный компанией FGI Electronic Technology Co., Ltd.Рабочая частота системы регулирования скорости с переменной частотой устанавливается через пульт дистанционного управления, что позволяет персоналу в электроуправляющей комнате контролировать состояние системы и регулировать скорость прессы в соответствии с потребностями производства,тем самым повышая эффективность производства.

Диаграмма основной схемы модификации на месте

Основная схема оснащена переключателями ножа K1, K2 и K3. При работе с переменной частотой K1 и K2 закрыты, а K3 открыты; при работе с частотой питания K1 и K2 открыты,и K3 закрытЭти три переключателя ножа имеют строгие механические и электрические взаимосвязи, чтобы предотвратить одновременное соединение частоты питания и переменной частоты источников питания,обеспечение безопасной работы системы.

IV.III Система управления

Диаграмма системы управления

Для экспортных требований инвертор FGI использует полностью английский дизайн, включая интерфейс и параметры, что облегчает понимание пользователями.Его система управления состоит главным образом из следующих частей::

• Контроллер:Ядерный блок управления, включающий:
  • Плата оптического волокна: передает сигналы данных двусторонне между оптическим волокном и силовым агрегатом. Каждая плата управляет блоками одной фазы, отправляя сигналы PWM и режимы работы,и получать коды неисправностей.
  • Главная панель управления: использует высокоскоростной микрокомпьютер с одним чипом DSP для полного управления двигателем, генерации трехфазных команд напряжения PWM,и обмена параметрами состояния и параметрами настройки с интерфейсом человек-машина через интерфейс RS232.
  • Сигнальная доска.
  • Электрическая панель.
• Интерфейс человека-машины (HMI):Обеспечивает удобный пользователю интерфейс работы на английском языке, отвечающий за обработку информации и внешнюю связь, и может реализовывать сетевое управление с дополнительным верхним мониторингом.Он собирает данные через главную панель управления и панель PLC, рассчитывает и отображает параметры работы, такие как ток, напряжение, мощность и частота, и имеет функции записи, перегрузки и защиты от чрезмерного тока.Он подключен к главной панели управления через RS232 и к панели PLC через RS485 для мониторинга состояния системы в реальном времени.

- Что?

Главный интерфейс системы управления переменной частотой FGI

【Интерфейс настройки параметров】

• ПКУ:Обрабатывает внутренние сигналы переключения инвертора и сигналы работы на месте и сигналы состояния, повышая гибкость применения.Он имеет возможность 4 аналоговых входа (обработка аналоговых сигналов, таких как поток и давление из поля или сигналы настройки) и 2 аналоговых выхода (выход сигналов настройки частоты).
• Компьютер хоста:Коммуникирует с ПЛК-картой через интерфейс RS485, облегчая пользователю работу инвертора и мониторинг его параметров работы в режиме реального времени.Он может быть подключен к принтеру для записи данных. Операторы могут выполнять различные операции в комнате мониторинга без необходимости входа в комнату управления электрическим напряжением, повышая удобство и безопасность, уменьшая интенсивность труда,и повышение эффективности работы.

IV.IV Режимы управления

Инвертор FGI поддерживает три режима управления:

• Местный контроль:Управление двигателем запуска/остановки и все функции через интерфейс инвертора.
• Дистанционное управление:Прием сигналов управления переключателем на месте через встроенную плату PLC.
• Высшее управление:Прием сигналов управления из верхней системы через интерфейс RS485 и протокол связи Modbus.

Эта модификация использует верхний контроль, с операторами, регулирующими частоту и отслеживающими параметры работы на хост-компьютере.

【Контрольная коробка на месте】

IV.V Изменение пресс-станции с переменной частотой на месте

Эта система состоит из высоковольтного распределительного устройства и высоковольтного инвертора, причем каждая линия оснащена пятью комплектами высоковольтных инверторов и высоковольтных распределительных устройств.

【Диаграмма экрана операции

IV.VI Технические характеристики высоковольтного инвертора серии FGI JD-BP38

Инвертор высокого напряжения серии FGI JD-BP38 представляет собой высокопроизводительный инвертор источника высокого напряжения с высокоскоростным управлением DSP, бездатчиком скорости,и многоуровневая технология серии силовых агрегатовОн предлагает превосходное качество питания и защиту двигателя и был признан продуктом известного бренда Китая.

• Высокоскоростное управление DSP:Более быстрая скорость расчета и более точный контроль.
• Старт полета:Способность распознавать скорость двигателя и запускать его непосредственно.
• Перезагрузить в ротации:Автоматическая работа после быстрого восстановления после отключения питания.
• Автоматическое выравнивание напряжения линии:Обеспечивает сбалансированное выходное напряжение линии во время сбоев блока.
• Установка напряжения постоянного тока в единице:Оптимизирует управление напряжением, уменьшает гармонику и повышает точность.
• Электролитические конденсаторы с длительным сроком службы:Используя запатентованную технологию, срок службы увеличивается в 1 раз.
• Конструкция охлаждения высокой надежности:Низкое напряжение IGBT и широкий диапазон перенапряжения.
• Защита от внезапного фазового короткого замыкания:Немедленная защита оборудования во время короткого замыкания.
• Функция ограничения тока:Предотвращает защиту от перенапряжения и сокращает время простоя.
• Автоматическое перезагрузка:Автоматическое восстановление после перенапряжения из-за внезапных изменений нагрузки.

V Влияние после изменения

Модификация пресса была хорошо принята пользователями из-за упрощенной эксплуатации и технического обслуживания, а также улучшенной рабочей среды с уменьшением рабочей силы и выбросов пара.

После модификации и ввода в эксплуатацию система предлагает следующие преимущества:

• Мягкий старт:Настройка времени и режима запуска на основе условий на месте.
• Фактор мощности:Достигает 0,95 или выше, исключая необходимость дополнительной компенсации.
• Никакого гармонического загрязнения:Эффективно уменьшает нагрев двигателя.
• Пулсация низкого крутящего момента:Минимизирует механический резонанс и износ механизмов передачи.
• Идеальная форма выходной волны:Уровень искажения менее 4%.
• Сокращение помех и времени простоя:Снижает перебои, вызванные чрезмерной толщиной тростникового слоя.
• Улучшенная скорость экстракции:Ожидаемый рост более 0,2%, консервативно оцениваемый в 0,1%, потенциально увеличивающий годовой доход на 119000 юаней.
• Значительная экономия энергии:Сокращение потребления электроэнергии на тонну тростника с 33,02 кВт-ч до 31,22 кВт-ч, что привело к экономии 342 000 юаней в год.
• Снижение затрат на обслуживание:Снижение времени простоя и расходов на обслуживание.

VI Заключение

Эта модификация привода с переменной частотой не только сэкономила энергию, но и улучшила автоматизацию системы, уменьшила износ оборудования, позволила регулировать скорость на основе спроса,уменьшает интенсивность труда работниковFGI будет продолжать развивать и внедрять инновации в индустрию приводов с переменной частотой, проактивно учитывать потребности пользователей,и способствовать модернизации и трансформации промышленного электрооборудования в Пакистане.

Производственная база: к северу от среднего участка дороги Jincheng, зона экономического развития, округ Вэншань

Центр исследований и разработок: No 21, Gongye North Road, Baoshan Sub-district, Licheng District, город Цзинань

Электронная почта: overseas@fengguang.com

Сайт:www.fengguang.com.