混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能與評(píng)估

發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 09:59:44 作者：新型建機(jī)

以一個(gè)混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)為實(shí)例，對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)分析，找出節(jié)能空間和措施，并對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行了預(yù)計(jì)算和評(píng)估，對(duì)混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造具有指導(dǎo)意義。

一套典型的攪拌電機(jī)系統(tǒng)包括上料皮帶機(jī)、螺旋輸送機(jī)、泵、攪拌主機(jī)等，系統(tǒng)裝機(jī)容量約為200 kW，攪拌能力為 2 m3 /次(或其他的立方量)，一個(gè)這樣的系統(tǒng)稱之為攪拌臺(tái)，攪拌站一般由3 ～ 4個(gè)攪拌臺(tái)組成，以適應(yīng)不同立方量的需求，系統(tǒng)主要耗用能源是電力。混凝土攪拌工藝為鏟車將堆料場(chǎng)石子和黃沙運(yùn)送到皮帶機(jī)，皮帶機(jī)分別將石子和黃沙輸送到角料倉(cāng)，角料倉(cāng)由多個(gè)小倉(cāng)位組成，分別存放了石子、黃沙、其他粉塵、水泥等各類預(yù)拌混凝土的原材料，布料機(jī)按計(jì)算機(jī)控制分別打開倉(cāng)門，根據(jù)混凝土配方要求將石子、黃沙等原材料逐一放至稱量斗稱量至標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)量，再將其放到攪拌機(jī)內(nèi)，加入適量的水由攪拌主機(jī)攪拌混合為成品，后由攪拌車外運(yùn)。其中生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備和工藝是攪拌主機(jī)和攪拌過程，攪拌主機(jī)約占攪拌電機(jī)系統(tǒng)用電量的 80% ，是系統(tǒng)中的重點(diǎn)耗能設(shè)備。

1、攪拌主機(jī)用能上存在的問題

(1) 攪拌主機(jī)一個(gè)攪拌過程只要約 60 s，在攪拌車進(jìn)出和不攪拌混凝土期間是 50 Hz、380 V空載運(yùn)行并不停機(jī)，造成電能浪費(fèi)。經(jīng)了解，工藝上對(duì)空載運(yùn)行轉(zhuǎn)速?zèng)]有要求。

(2) 攪拌主機(jī)在攪拌時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比工藝要求高了 10% ，同時(shí)負(fù)載率約為 75% ，轉(zhuǎn)速和負(fù)載率均沒有用足。

(3) 攪拌機(jī)主機(jī)現(xiàn)為星 － 三角降壓起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是可以降低起動(dòng)電流，其缺點(diǎn)在于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降到三角形接法的 1 /3，起動(dòng)時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，沖擊電流的時(shí)間增多，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其他用電設(shè)備的運(yùn)行安全，同時(shí)攪拌主機(jī)工頻起動(dòng)對(duì)其本身沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作繁。

2、攪拌主機(jī)系統(tǒng)節(jié)能方案

根據(jù)上述分析，攪拌主機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速接近于線性關(guān)系，降低轉(zhuǎn)速使功率下降可達(dá)到節(jié)能的目的。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，調(diào)速平滑、范圍寬，安裝使用方便，成本不高，故擬采用閉環(huán)變頻調(diào)速控制節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化方案，大幅降低空載時(shí)主機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，適當(dāng)降低負(fù)載時(shí)主機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速。對(duì)攪拌主機(jī)進(jìn)行變頻改造時(shí)，考慮攪拌主機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中根據(jù)攪拌物料的特性以及加入其他化學(xué)物質(zhì)的時(shí)間不同，設(shè)定多段速度進(jìn)行控制，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)更加節(jié)能。采用矢量控制技術(shù)和 PID 調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合的手段進(jìn)行系統(tǒng)控制，從而達(dá)到更好的節(jié)能效果。

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