探讨变频器在化工企业中的应用方向
中图分类号：TQ05 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0043-01
引言：我国变频器的各大品牌正在迅速崛起，高水平的高压变频器已经能和国外的品牌匹敌，并且占有的市场分额逐年迅速增加。可见，变频器技术将随着我国经济的飞速发展同步前进。
一、化工企业生产采用变频器的必要性和重要性
化工企业生产过程中，流量、液面、压力等参数随情况的改变而改变。以前只能采用控制阀门或挡板开度的方法来改变，即人为增减阻力来实现，电力损耗非常大，如图1所示。
化工企业85%以上的电力消耗在交流电动机上，交流电动机拖支泵类、风机类负载又占大多数，而泵类、风机类负载的节能潜力是非常巨大的。将变频器安装在控制室内，由它给电动机供电，毋须改变原有的机泵管线和基础，安装方便、操作灵活，只须转动面板旋钮，就能调频变速，可以直接观察所需频率，也可遥控远距离、隔墙操作，并能在线无级调速和显示故障。变频器内有12位或32位中央处理器，能快速检测和保护。它的保护功能齐全，保护的反应速度和精确度均比常规电器保护提高，故采用变频器后，对电动机的保护更完善了。有利于电动机安全运行。变频器调速器还可以在任何外界环境下工作（如腐蚀性气体，爆炸危险环境等），所以在化工企业中广泛应用变频器是可行的。采用变频器可以使各种情况下机泵的电耗降至最低。若流量降低，节电率大幅度增加，且变频器的价格呈下降趋势，其容量又在进一步大型化、高压化，所以在化工企业全面推广变频器是必要的。
二、变频器在化工配料中的应用
化工生产中的配料控制、催化剂的计量控制，反应釜的搅拌速度以及液态中间体的输送均是非常重要的化工生产环节，上述控制环节的控制灵活性和控制精确度将直接影响到化工产品的生产品质。实现灵活、精确的控制方式有各种各样，变频器是最为理想的手段之一。由于变频器理想的智能性控制过程，因而变频器更适合于规模应用的产业生产过程。通常的化工生产线是由数量不等的反应釜、计量配料泵和输送泵等组成。在该过程中，反应釜的搅拌速度控制、计量泵的精确定量控制和生产过程中各个环节之间的匹配输送均可由变频器担当执行机构。从而实现化工生产的全自动控制运行。除了上述与生产直接有关的各种优势之外，使用变频器还会解决过去在生产中难以克服的诸如浓稠液体的搅拌启动及马达保护，精确配料的动态精度的控制问题。可以最大限度地摆脱操作人员带来的人为因素对产品品质的影响。在现今的技术条件下，较为理想的系统控制方案是由变频器，可规划控制器，PLC，各类监85视系统及它们之间的连接系统构成的。连接系统的方案有数种，串行通讯是非常理想的低成本投入，低维护要求的先进方案。
三、变频器在自动提取液化气系统设备改造上的应用
变频器应用到原油自动提取液化气系统设备改造上，解决了对电网冲击大，人工操作的繁琐，而最重要的是节能节电以及实现自动化提取液化气系统。据统计，每个月可节电40%左右，照此推算半年就可以回收成本，效果十分显著。以往原提取液化系统主要是人工操作，从原油分解出的液体混合物及丙烷共同排入塔顶灌内，再由操作人员观察安装在塔顶的压力表指示进行操作。当超过所规定的压力值时，适度地调节进入空气压缩机的阀门，通过压缩机把丙烷压缩成淮化气的程序。丙烷气体压缩机的电机是90三相异步电动机由于直接启动电流过大，在启动过程中是由一台自耦变压器为核心的降压启动柜来实现电机启动，但启动后压缩机仍为工频运行，这样浪费了大量的电能，对机械的磨损也相当大，不能实现自动化控制，给生产带来诸多不便，采用变频器为化工厂设计的一套自动提取液化气系统性能上采用独特，先进的电压空间矢量控制，比传统的正弦波控制技术有明显的优点，谐波成分小，低速转矩大，运行稳定效率高，具有输出电压自动调整（AVR）功能，更适合我国电网。
四、使用变频器应注意的问题
1、变频器在使用前，须对其功能和参数进行设定，如果设置不当，会造成变频器的输出值不能满足实际需要，甚至不能正常使用。
2、使用变频器满足工艺要求，原有装置的机泵因扬程、流量所限制，变频器不一定适用，另外对有些负载过高，且负载变化不大的设备不易采用。
3、大多数变频器的控制电路均采用微处理器，控制信号为弱电型，为了防止外部干扰影响变频器的正常使用，使用时宜按控制信息分类配设，对于开关信号，可用一般控制电缆，而对弱电模拟信号，例如速度控制信号、测量信号、且采用计算机屏蔽控制电缆，同时注意动力与控制电缆分槽配线为好。
4、变频器内部发热元件较多，变频器本身也没有散热装置，周围温度的范围为0-40℃，如安装在配电盘内则必须采取必要措施，可增加散热孔或安装电风扇。
5、变频器的安装环境，应为干燥清洁，无腐蚀气体，无机械振动和无电器干扰的场所，同时，还要避免阳光直射，也要防止铁屑、水滴等物落在变频器内。
五、关于变频器的保养
1、对变频器开关部分的保养。变频器电源侧设置接触器应选配快速熔断器以保护整流模块，变频器电源侧设置接触器并参与故障联锁时，应将控制电源辅助输入端子接于接触器前，以保证变频器主电路断电后，故障显示和集中报警输出信号得以保持，便于实现故障检索及论断。
2、避免无谓重新启动机器。因为变频器本身具有优越的控制性能，实现软起动特性应优先考虑利用正、反转命令和通过加、减速速时间设定实现，无谓地增加许多外围电路器件，不但浪费资金，而且降低了系统的可靠性，大大降低了响应速度，加大维护工作量，增加损耗，是不足取的。
3、变频器与电机间不要随便添加接触器，由于变频器输出电缆（线要求选用屏蔽电缆或穿管敷设，缆线故障几率很小，通常情况下直流电抗器和制动单元联接端子可靠短接后进行测试，仅在需要测量电缆相间绝缘时拆线检测，容易对变频器造成损伤。
结束语：在科学技术不断发展的推动下，变频器日益完善的工作也有所突破。变频器在调速和节能两大方面都有所进步，其效果也十分显著。变频器的进步让化工的整个生产线得以稳定发展，将其调速性能也大大的提高上来，它已经成为化工企业调整控制设备不可缺少的一部分。
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