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森兰变频器在炼油厂的应用

杜俊明/希望森兰变频器公司    
一、概述
  变频调速是一种高效的调速方式,而且调速精度高、调速范围宽和操作方便,并且可利用变频器上自带的RS485串行通讯口实现和控制系统的通讯,以便于随时监控系统的工作情况,有利于生产正常进行。我公司对炼油厂丙烷压缩机液化气的提取系统进行自动化改造,改造后除提高工艺操作水平外,而且节能20%左右,经济效益也十分显著。

二 、森兰SB61变频器的主要特点
  丙烷压缩机是该系统的关键设备,对变频器的可靠性、起动转矩和动态响应都有一定的要求。由于变频器是该自动化系统的一部分,为减少干扰,要求输出波型中有较低的谐波含量,因此,选用我公司生产的SB6l全能王变频器。该变频器采用先进的矢量控制算法,功能齐全,并有RS485串行通讯口,便于与计算机组网控制。在设计中进行可靠性设计、电磁兼容设计、稳定性分析等。

三、工艺过程
  液化气的提取工艺系统如下框图1所示。

图中:
P0一入口压力,外部供气压力
P1一进气口压力,进气阀调节后压力,要求<0.6Mpa
P2一压缩机出口压力,要求1.2Mpa~1.7Mpa
P3一分离塔压力,要求1.08Mpa
L1一入口流量.压缩机吸气量
L2一出口流量.压缩机排气量


四、系统的构成
  为保证生产的稳定性.希望进入分离塔的丙烷流量不要太大的波动。控制方式是用P1信号作为反馈信号,只要使P1保持稳定流量就基本不变。因此,在进气压力P0波动时,使压缩机转速发生改变,使P1不变,即可使流量基本不变。于是以压力信号P1作为反馈信号组成压力闭环系统。这里P1信号在压缩机输入管道上,但是P1的变化是压缩机调速后的结果,作为闭环系统的反馈信号是可行的。由此可见,调节压缩机的转速和调节进口阀的开度在工艺上可达到相同的效果。本系统的压缩机电机功率为160KW,为实现生产过程的自动化,采用一台SB61系列160KW变频器与压力变送器P1构成恒压控制。系统如图2所示。



  用研华工控机组成计算机控制系统,将压力、流量、阀门开度、电机温度和管道温度等模拟信号转换成12位的数字信号,每一路信号占用数据采集卡上一个模拟通道,互不影响,采样周期为300ms。SB61变频器支持RS485半双工串行通讯方式,通过在工控机上用VB的MSCDMM通讯控件编制串行通讯程序,即可实现工控机与变频器之间的通讯。将采集到的数据信号,经实时分析处理后,通过组态王监控画面,监测现场传输的实时数据和历史数据及设备的运行状况,历史曲线的分析,实时报表,历史报表的打印,声光报警等。

五、系统的优点
  原系统是在人为观察P1压力的情况下,改变进口阀的开度来满足工艺上的要求,在P0波动比较频繁时,人工劳动强度大。控制系统投入运行后一般不需要人工干预.可在远离现场的地方进行监控。压缩机用变频器驱动后节能效果明显,据用户测算可节能18%~22%。电动机的起动电流和运行电流均在额定电流以下,减少了对电网的冲击。电机速度不总是在工频工作,延长了设备的使用寿命,系统的安全性也有提高。

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