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ABB變頻器在油田注水泵上的應用


ZG系列防爆振動電機     油田注水是中國很多油田保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要有效措施。其方法就是把地層中散布的油集中到油井,再提取上來。由于大慶油田屬于斷裂區(qū)塊油田,每個區(qū)塊注水范圍小,注水量隨開采狀況的變化,需要經(jīng)常調(diào)整,大部分注水站都存在額定流量與實際流量不相匹配的問題。而油田注水由于壓力高、水量大,注水電機大多是大功率電動機,電動機長期處于高耗能狀態(tài)運行,采用變頻調(diào)速裝置對油田注水泵用電動機實行變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),實現(xiàn)注水泵變水量控制是一項非常有效的節(jié)能措施。
  
  TZDC系列振動篩電機現(xiàn)有控制流量方式
  常規(guī)情況下油田高壓注水采用閘板閥門控制來調(diào)節(jié)流量和壓力。根據(jù)工藝要求,不允許長時間小排量運行,否則泵內(nèi)溫度升高造成汽蝕和機件燒毀等問題,過去被迫采用大回流方法降低溫升,造成制砂機電力的大量消耗,給油田造成了大量的能源損失。
  在原設(shè)計系統(tǒng)工況中,用兩臺注水泵進行系統(tǒng)注水。在未進行變頻調(diào)速改造中,該工況的注水系統(tǒng)能耗損失主要在控制閥節(jié)流上。通過分析,只有通過結(jié)合配注量,降低水破碎機械壓,減少各注水井的閥門控制壓差,才能達到節(jié)能降耗的目的。
  
 HB型鏈斗式輸送機 變頻系統(tǒng)原理說明
  由于注水泵的實際流量比泵的額定流量小,因此節(jié)電潛力較大。系統(tǒng)中注水泵的注水控制是由變頻器通過變送器的回饋壓力值,與事先預設(shè)在變頻器中的壓力值進行比較,變頻器中的PID調(diào)節(jié)器自動根據(jù)差值進行運算調(diào)節(jié)控制變頻器變頻調(diào)速運行;同時,變頻器的運行參數(shù)通過內(nèi)部計算機接口和通訊協(xié)議傳輸至計算機工作站;在計算機上可以隨時檢測和輕型輸送機控制系統(tǒng)運行壓力、電動機轉(zhuǎn)速、輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流等參數(shù),達到系統(tǒng)自動節(jié)能運行的目的。
  
  變頻器系統(tǒng)與原有控立式破碎機制系統(tǒng)的比較
  1) 采用變頻控制方式,其操給料機作方便,無須手動調(diào)節(jié)進水閥門,極大的減輕了工人的勞動強度,提高了工作效率。

  2) 啟動噪音圓錐式破碎機低,在啟動過程中電機從低頻開始緩慢加速,經(jīng)20秒后達到設(shè)定頻率,由于啟動電流很小,減小了對電網(wǎng)的沖擊,保護了用電設(shè)備,延長了電動機的使用壽命,提高了電機的效率,節(jié)約維修成本。

  3) 系統(tǒng)采用一拖二控制方式,采用壓力變送器反饋電流信號(4—20mA)至變頻器中央處理器(CPU),經(jīng)PID控制組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。其輸出頻率的大小由作用處理器控制,使電機的轉(zhuǎn)速自動增加或降低;當壓力超過設(shè)定的目標值時即(>5%)其中第一臺電機轉(zhuǎn)為工頻運行不銹鋼螺旋輸送機,變頻器啟動第二臺電機變頻運行,保持水壓恒定。這樣不但減小了電動機的無功功率,而且提高了水泵的工作效率,節(jié)約了能源。

  4) 普通電機振動輸送機的工頻控制方式(原有的控制方式)則不能實現(xiàn)這樣的目的,其啟動和停止需要人操作,還需要調(diào)節(jié)進水的閥門開關(guān)來滿足工況要求,即費時又費力,且容易出現(xiàn)操作失誤,造成不必要的損失。工頻運行控制方式的電機的轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的,并且啟動電流大,當供水壓力超過所需的壓力值時需人工調(diào)節(jié)進水閥門的大小來滿足供水壓力。這時電機仍以滿負荷運行,多余的功率就消耗在閥門上,能源浪費很大。

  從以上實際工況中分析,采用變頻調(diào)速的方式來滿足生產(chǎn)的需要,使得注水泵既可大流量,也可小流量,既可高壓力,也可低壓力運行??奢p型皮帶輸送機以用壓力閉環(huán)或流量閉環(huán)控制注水的壓力或流量,在注入站工況改變時,變頻器可以使注水泵自動調(diào)節(jié)注水壓力或流量。此時,泵的出口閥門全開,使泵的壓差減至為零。這樣,既節(jié)約了電能,又減少了閥門的維護量。還提高了系統(tǒng)的自動化水平,降低了系統(tǒng)的噪音,改善了工作的環(huán)境,減輕了工人的勞動強度。采用變頻調(diào)速來獲得實際需要的水流量,不但節(jié)約了電能,提高系統(tǒng)自動化運行程度;變頻器自動根據(jù)需求量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,而且平滑穩(wěn)定,減少了人員的勞動強度;水泵的運行參數(shù)得以改進,系統(tǒng)效率大為提高。


(源自:中華機械網(wǎng)) XZS系列旋轉(zhuǎn)篩

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