1引言 在氯堿企業(yè)中，鹽水工序的加壓溶氣罐的液位，通常都是由調(diào)節(jié)閥來(lái)控制的，通過(guò)閥門(mén)的大小來(lái)穩(wěn)定容器的液位，由于人工調(diào)節(jié)的滯后性，造成液位忽高忽低，一是對(duì)工藝生產(chǎn)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響；二是電動(dòng)機(jī)頻繁的開(kāi)停，調(diào)節(jié)閥門(mén)的流量對(duì)其控制裝置、電機(jī)的破壞性較大：三是導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門(mén)的損壞率上升，同時(shí)加大了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了經(jīng)濟(jì)損失。為了解決這一問(wèn)題，去年我院在對(duì)江蘇北方氯堿集團(tuán)公司10萬(wàn)T/年鹽水工程設(shè)計(jì)中，對(duì)鹽水增壓泵電機(jī)采用變頻器控制，利用調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變?cè)鰤罕玫牧髁浚瑥亩_(dá)到穩(wěn)定加壓溶氣罐液位的目的。通過(guò)一年多的運(yùn)行，既穩(wěn)定了生產(chǎn)，又取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。 2原控制方案 通常是采用一臺(tái)DNl50的大口徑調(diào)節(jié)閥根據(jù)液位變化來(lái)調(diào)節(jié)液位大小，由于閥門(mén)口徑大，存在一定的漏泄量以及人工調(diào)節(jié)的滯后性，嚴(yán)重影響了調(diào)節(jié)的品質(zhì)和控制的準(zhǔn)確度，造成增壓溶氣罐的液位很難控制穩(wěn)定，同時(shí)調(diào)節(jié)閥門(mén)經(jīng)常損壞。為了節(jié)約能源，提高控制的穩(wěn)定性，因此采用變頻調(diào)速技術(shù)控制增壓泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變進(jìn)液流量，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定液位、節(jié)能的目的。 3控制方案設(shè)計(jì) 3．1變頻器的選用 變頻器選用西門(mén)子MIcROMAsTER430型號(hào)的變頻器。該變頻器適用于各種變頻驅(qū)動(dòng)裝置，尤其適用于工業(yè)生產(chǎn)中的水泵和風(fēng)機(jī)，其特點(diǎn)是設(shè)備性能面向用戶的需求，而且使用簡(jiǎn)便，具有更多的輸入一輸出端子，還具有經(jīng)過(guò)優(yōu)化的帶有手動(dòng)，自動(dòng)切換功能的操作面板，以及自適應(yīng)功能的軟件。另外機(jī)械部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此組態(tài)特別靈活，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表1。 3.2閉環(huán)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.2.1控制系統(tǒng)框圖（圖1） 3.2.2自動(dòng)控制]作越欄 根據(jù)工藝控制要求，在增壓溶氣罐上安裝了一臺(tái)液位變送器，變送器經(jīng)過(guò)檢測(cè)進(jìn)出的測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較產(chǎn)生偏差，根據(jù)偏差大小和方向進(jìn)行PID運(yùn)算并輸出4～20 mA直流信號(hào)給變頻器，變頻器根據(jù)該信號(hào)做出變頻控制，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)增壓泵供液量變化，由于出液口仍在出液，這種變化反過(guò)來(lái)又影響了液位的變化，而液位的變化量又通過(guò)液位變送器的測(cè)量反饋給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器經(jīng)過(guò)運(yùn)算又給變頻器一個(gè)信號(hào)，再次實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制穩(wěn)定容器液位的目的，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 3.2.3抗十?dāng)_設(shè)計(jì) 由于變頻器集強(qiáng)電與弱電控制于一體，輸出主回路的諧波電流對(duì)控制回路產(chǎn)生干擾，影響輸入PID信號(hào)，使變頻器無(wú)法正常工作。所以設(shè)計(jì)安裝時(shí)，嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求，控制信號(hào)線采用屏蔽電纜敷設(shè)，布線時(shí)與主回路間隔一定的距離，屏蔽層應(yīng)可靠接地，要求R≤4Q，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，傳輸信號(hào)和控制信號(hào)沒(méi)有受變頻器的輻射及大電流干擾。 4方案實(shí)施效果 （1）節(jié)能 電動(dòng)機(jī)消耗功率和轉(zhuǎn)速的立方成正比，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稍降低，消耗功率會(huì)大幅下降，最高節(jié)電達(dá)30％。 （2）閉環(huán)控制效果好 由于變頻器具有接收標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)的功能，能根據(jù)液位設(shè)定值來(lái)調(diào)速控制液位，另外可遠(yuǎn)距離手動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率來(lái)控制轉(zhuǎn)速以穩(wěn)定液位。 （3）控制精度高 調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)精度為3％～5％，帶閥門(mén)定位器可達(dá)1％～l. 5％，但變頻器調(diào)節(jié)精度為0 .l％，控制會(huì)更加平穩(wěn)。 （4）可靠性高 目前變頻器運(yùn)行正常，可靠性不容置疑。 （5）起動(dòng)和調(diào)速性能好 變頻器起動(dòng)屬軟起動(dòng)，起動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，變頻調(diào)速屬無(wú)級(jí)凋速，調(diào)速平滑，對(duì)泵的機(jī)械沖擊小，可延長(zhǎng)泵的使用壽命，從開(kāi)泵的狀況可驗(yàn)證上述結(jié)論。 （6）保護(hù)功能齊全。變頻器具有過(guò)電流限幅、過(guò)電流失速防止、短路及接地故障保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)等功能，所以可靠性較高。 5節(jié)能及投資效果 5.1節(jié)能效果 投入變頻器前后增壓泵電機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示 從上表可知，投入前后電機(jī)有功功率之差為13．9kW，因化工為連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備按年運(yùn)行8 000 h計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)（電價(jià)按0．58元，kW．h） 13．9× 8 000×0．58＝6．45萬(wàn)元 5.2投資效果 5.2.1投資額見(jiàn)表3 5.2.2投資回收期 根據(jù)表3計(jì)算數(shù)據(jù)，在不計(jì)節(jié)省閥門(mén)、人工等情況下，靜態(tài)投資回收期為1．6年。 6結(jié)束語(yǔ) 從以上節(jié)能效果和投資額及靜態(tài)投資回收期的數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用閉環(huán)控制方案，采用變頻器的調(diào)速技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能耗型調(diào)節(jié)閥控制方案，是大勢(shì)所趨，變頻器值得大力推廣和應(yīng)用。