一、前言
水泥管制品廣泛適用于市政排水、農田灌溉、公路涵洞、居民小區、單位工廠(chǎng)等各方面的排水排污工程,在人們生活中經(jīng)常會(huì )遇見(jiàn)。水泥制管機通常有立式擠壓式(圖一)、離心式(圖二)、懸輥式(圖三)這三種。
其中,混凝土立式擠壓水泥制管機采用內注水制管新工藝,方便脫模,又提高了水泥管強度,簡(jiǎn)單實(shí)用,兩三個(gè)人就可生產(chǎn);離心式制管機是利用模具旋轉產(chǎn)生的離心力,使模具內的混凝土密實(shí)成型生產(chǎn)出各種鋼筋水泥管;懸輥水泥制管機利用輥軸支撐管模,并對管模內的混凝土產(chǎn)生輥壓力。當輥軸帶動(dòng)管模作高速旋轉時(shí),管模內的混凝土在離心力的作用下,沿管模內壁均勻分布,形成管狀。當管模帶動(dòng)內部混凝土旋轉通過(guò)輥軸時(shí),輥軸與管模之間的混凝土被壓實(shí)形成管體。目前離心式、懸輥式制管機一般采用電磁調速電機來(lái)控制。
這三種設備當中,懸輥式制管機由于經(jīng)濟實(shí)用,操作簡(jiǎn)單。在國內普遍使用率達80%以上,該機可以生產(chǎn)長(cháng)2000-4000mm,內徑¢300--¢2400mm的各種接口型式的鋼筋混凝土管。
二、懸輥式水泥制管機的變頻改造(東北某用戶(hù)現場(chǎng))
1、具體實(shí)施方法
改造的前提是采用變頻電機和變頻器,替代了原電磁調速電機和控制柜,采用高、中、低三段速度控制運行。電機選用大連電機集團MDSP 315L2-6 380V 132KW 990r變頻調速電機,變頻器選用普傳PI9000系列PI9200 160G3 三相380V 160kw電流矢量型變頻器,變頻器外接接制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻。其改造優(yōu)勢在于可根據生產(chǎn)工藝的要求,任意設定高、中、低三段速度的運行頻率,并且該控制方式較原電磁調速電機能節電率達到40%。如果全年滿(mǎn)負荷運轉將減少能耗20000-30000kwh,效率提了20%,噪音降低了50%。并且該變頻器性能穩定,尤其是在戶(hù)外供電電壓不穩定的情況下,能夠有效的保護電機,不會(huì )因為電壓的忽高忽低而燒壞電機,保證安全生產(chǎn)。
2、變頻器具體參數設置:
F0.00—2 電機控制方式為V/F控制;
F0.03—2 頻率源主設定為模擬量AI1設定;
F0.11—1 命令源選擇端子臺控制;
F0.13—80 加速時(shí)間1設定為80秒;
F0.14—60 減速時(shí)間1設定為60秒;
F2.07—1 DA1輸出功能選擇為設定頻率;
F2.08—2 DA2輸出功能選擇為輸出電流;
b0組為電機參數
b0.01—132 額定功率132KW;
b0.02—380 額定電壓380V;
b0.03—225 額定電流225A;
b0.04—50 額定頻率50Hz ;
b0.05—1485 額定轉速1485轉;
b0.27—1 電機參數自學(xué)習選擇電機靜止自學(xué)習。
3、現場(chǎng)運行實(shí)測數據:
變頻器為160kw,外部接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,現場(chǎng)調試的參數,變頻應用的是V/F控制模式。
頻率 |
空載電流 |
帶載電流 |
10HZ |
90A |
180A |
20HZ |
100A |
185A |
30HZ |
125A |
200A |
40HZ |
145A |
220A |
50HZ |
150A |
245A |
三、離心式水泥制管機的變頻改造(浙江某用戶(hù)現場(chǎng))
1、原設備情況
該廠(chǎng)生產(chǎn)不同種類(lèi)的水泥桿。其中,規格最大為直徑800mm、長(cháng)度約15M,主要是利用高速離心機來(lái)加工生產(chǎn)。高速離心泵,電機功率為90KW,6極電機,額定轉速約為980R/min,額定電流為158A。電機通過(guò)皮帶輪驅動(dòng)工頻運行。
2、改造方法
采用普傳PI7800 160F3變頻器來(lái)實(shí)現調速,變頻器采用V/F控制方式、多段速運行。
3、現場(chǎng)運行數據
多段速 |
第一段 |
第二段 |
第三段 |
第四段 |
|
工作模式 |
|||||
第一模式 |
頻率 |
12.5HZ |
31 HZ |
51 HZ |
60 HZ |
運行時(shí)間 |
180S |
120S |
90S |
420S |
|
700MM |
運行電流 |
100A |
85A |
80A |
75A |
最大電流 |
388A |
120A |
120A |
120 |
|
第二模式 |
頻率 |
12.5HZ |
24.7 HZ |
41 HZ |
56 HZ |
運行時(shí)間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
|
800MM |
運行電流 |
|
|
|
|
最大電流 |
|
|
|
|
|
第三模式 |
頻率 |
11 HZ |
25 HZ |
42.5 HZ |
55.5 HZ |
運行時(shí)間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
|
500MM 400MM |
運行電流 |
95A |
80A |
75A |
71A |
最大電流 |
270A |
170A |
135A |
120A |
|
第四模式 |
頻率 |
12.5 HZ |
22.5 HZ |
41 HZ |
58 HZ |
運行時(shí)間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
|
550MM |
運行電流 |
85A |
75A |
70A |
65A |
最大電流 |
300A |
135A |
120A |
120A |
|
第五模式 |
頻率 |
11.5 HZ |
31 HZ |
47.5 HZ |
60 HZ |
運行時(shí)間 |
180S |
120S |
90S |
420S |
|
600MM |
運行電流 |
80A |
70A |
65A |
60A |
最大電流 |
350A |
120A |
120A |
118A |
從表中數據可以看出,生產(chǎn)過(guò)程用到變頻器的4段速度,5個(gè)工作模式,最低速度11HZ,最高速度為60HZ,管樁越大,啟動(dòng)電流越大,生產(chǎn)700mm水泥管時(shí)啟動(dòng)過(guò)程中最大電流為400A左右,而正常運行時(shí)電流只有80A左右;在生產(chǎn)結束停機時(shí),十幾噸的負載(管樁),在高速運轉中要想停下來(lái),卻并非易事,慣性太大,觀(guān)察了沒(méi)有加制動(dòng)的幾臺變頻器,停機前(60Hz)運行電流在70A左右,然而頻率降至50HZ左右,就會(huì )跳OU故障,此時(shí)母線(xiàn)電壓高達750V,然后管樁自由停車(chē),大概4分鐘停下來(lái),因此僅僅利用變頻器來(lái)減速停車(chē)是很難達到要求的。必須配備制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻。制動(dòng)單元選用普傳PB6034兩臺并聯(lián),制動(dòng)電阻選用2個(gè)6.8歐姆12000W,將制動(dòng)電壓調至630V。加制動(dòng)裝置后設備的減速時(shí)間大大縮短,約為1分鐘,而且變頻器也不會(huì )受到高電壓的沖擊,這樣既保護了變頻器,也能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。
小結
該類(lèi)設備經(jīng)變頻改造后在改善了生產(chǎn)工藝以及作業(yè)環(huán)境的同時(shí)也帶來(lái)可觀(guān)的節能效果,因此可以大力推廣。