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在佛山某飲料廠制冷系統的節能改造


一、 公司介紹
  廣州市丹佛斯變頻器公司是丹佛斯(Danfoss)中國一級代理商,公司有著多年應用和銷售自動化與驅動產品的經驗,專注于食品飲料、包裝、染整、化工、塑料、橡膠、機床、水處理等行業,并提供整套的傳動解決方案與產品。以優質服務為各大企業提供優質工控產品及各種備品備件,是以優質的技術支持為主導,優良的售后服務為保障,集開發、銷售、維修、工程為一體的工業自動化的專業公司。
二、 風機、水泵類負載特性概述
  風機、泵類屬于二次方遞減轉矩的負載性質,對于二次方遞減轉矩的這種性質負載,其流量與負載的轉速成正比變化,壓力(揚程)的變化與流量的變化成平方關系,而其功率的變化則與流量的變化成立方關系;調節負載大小的各種方式(手段)的能量需求效果比較圖中,變頻器調節方式的能量需求最小,其曲線最接近負載能量需求的理想曲線。
  通常在設計中,用戶風機設計揚程和流量比實際需要的揚程和流量高出很多,這樣造成“大馬拉小車”現象,導致電能的嚴重浪費,而且用戶也無計可施,但利用變頻器可以適當降低風機運行頻率從而降低轉速,使送風流量恰到好處地與系統需要實時匹配,從而輕而易舉地將部分電能節約下來。特別是對長年運行且負荷變化的系統,節能效果更為明顯,節電率可達20%-40%。
三、該工廠制冷系統概述
  該制冷系統為佛山某某飲料生產加工工廠集中供冷凍水車間設備使用。
  冷凍水箱設置在制冷機房內,設置在冰水機房的循環泵將冷凍水箱水經板式換熱器過冷回流至水箱,板式換熱器冷測設置兩臺260RT 低溫冷水機組制冷,板式換熱器熱側設置循環泵換熱,系統再設置一組冷凍水給水總泵向總系統供冷凍水。
  該系統設計之初,均沒有考慮冷卻泵、冷凍泵、循環泵采用變頻控制(如下表1),而是采用傳統的星三角啟動方式(舊電柜見下圖1),根據對系統運行工藝的觀察,泵總功率110.5KW,電能浪費嚴重,存在較大的節能空間。

四、運行及耗能情況分析
  1、整個控制系統自動化程度不高,未能進行精確控制,效益、能耗比低下。
  2、所測試的運行電流可看出,所有電機負載都存在“大馬拉小車”的這一現象,電能浪費嚴重。
  3、控制信號(如:溫度、水壓等)變化快,其電機起/?,F象頻繁。電網沖擊電流大,其電機啟動電流一般是其額定電流的5~7倍,影響電網品質,電能浪費嚴重;而且機械設備承受的沖擊大,使其機械磨損大,壽命降低,增加維護費用,影響生產,能源浪費嚴重。
五、改造方案
  1、設計原理
  根據實際情況及以上的分析:整個系統控制方式采用閉環自動調節,用壓力傳感器、溫度變送器測量管網溫度、壓力,經 PLC 采集,實現 PID 自動控制,同時可在 HMI 上設置管網的恒定壓力、溫度,及監視各水泵的運行情況、官網壓力與溫度。
  2、電柜清單

六、 改造效果
  制冷系統經變頻改造后,電能、水節約效果明顯,為客戶帶來實實在在的收益,自動化程度大大提高,也降低了維護人員的操作及維護要求。




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