一、 概況
在我國的制糖行業(yè)中，變頻器已廣泛地應用在風(fēng)機、水泵等變轉矩負載，取得了顯著(zhù)的節能效果。壓榨機作為糖廠(chǎng)重要的生產(chǎn)設備，一直采用傳統的控制方式定速運行。其實(shí)，從生產(chǎn)工藝和節能兩方面來(lái)分析，對壓榨機進(jìn)行技術(shù)改造不但行之有效而且能大副提高企業(yè)效益。
二、 生產(chǎn)工藝分析
眾所周知，壓榨機出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機出率提高1%，則總收回率提高0.88%～0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方面原因：
1.蔗糖中的纖維分受壓后離開(kāi)榨機出口時(shí)又膨脹，此時(shí)被壓榨的纖維隨著(zhù)自身的膨脹在出口處會(huì )吸去已榨出的一部分蔗汁，同時(shí)受到機效能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。
2.蔗料的破碎度及形態(tài)是保證首座榨機抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，滲效果提高。
3.降低蔗渣水分是提高抽出的保證。
4.保證從撕解機輸送過(guò)來(lái)的蔗層厚度均勻對提高抽出率非常重要。如果蔗層過(guò)厚，壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費;如果蔗層過(guò)薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過(guò)高，影響抽出率。
5.在榨季后期，由于榨輥的磨損越來(lái)越嚴重，導致榨輥的間隙擴大，使抽出率下降。
綜上所述，由于壓榨機轉速不可調，從撕解機輸送過(guò)來(lái)的蔗層有大約10%的時(shí)間厚度會(huì )達不到要求，這樣會(huì )使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低說(shuō)明蔗汁流失越大，從而導致產(chǎn)量變低。如果能對壓榨機進(jìn)行轉速調節，當蔗層后度不夠時(shí)通過(guò)降低壓榨機電動(dòng)機轉速使蔗層達到正常厚度后再進(jìn)行壓榨，這樣壓榨會(huì )比較充分，平均抽出率將可提高0.2%以上，同時(shí)由于轉速降低，電流下降從而達到節能省電的目的。PT200變頻器正是解決此調速問(wèn)題的最佳裝置。
三、 改造前工況
在廣西某糖廠(chǎng)改造實(shí)例：有5臺壓榨機，技術(shù)參數如下：
日榨量2700噸計算，榨季為5個(gè)月（11月-次年4月），總榨量為40萬(wàn)噸蔗;甘蔗糖份在13.6%～16%之間，取平均值14.5%;抽出率在95.5%～96.2%之間，取平均值95.8%;煮收按86%計算。經(jīng)過(guò)實(shí)測每榨1噸甘蔗耗電30度左右。電機方式為頻敏電阻啟動(dòng)。
四、 改造方案
壓榨機整改造系統由原電控柜、變頻柜和新電控柜組成。其中原電控柜為工頻啟動(dòng)柜，變頻柜采用PT200 250G3-320G3變頻器，該柜與新增電控柜組成新系統。在控制面板上設有系統選擇開(kāi)關(guān)、工變頻選擇開(kāi)關(guān)、變頻送電按鈕、電氣啟動(dòng)按鈕和電流設定按鈕。
1.壓榨機自調整改造系統設有：原系統操作、調整、新系統工頻啟動(dòng)、新系統變頻啟動(dòng)、新系統自動(dòng)控制。
變頻控制系統
2.手動(dòng)控制：分別為每臺電機安裝一臺變頻柜和一個(gè)變頻轉換柜。變頻柜的容量比電機容量放大一級，保證系統的安全可靠性。當變頻柜出現故障或異�，F象時(shí)可通過(guò)變頻柜將系統切換到原來(lái)的啟動(dòng)柜，使壓榨機能正常連續生產(chǎn)。變頻轉換柜內還裝有交流電抗器，可有效抑制諧波對電網(wǎng)的影響，同時(shí)保護變頻器不受電網(wǎng)浪涌電壓的沖擊。
3.恒電流全自動(dòng)控制：根據對生產(chǎn)工藝的分析，為了提高抽出率，保證蔗層的厚度是非常重要的，也就是說(shuō)要使電機的電流的波動(dòng)范圍越小越好。在上述受動(dòng)系統的基礎上增加霍爾傳感器檢測電機的實(shí)際電流，作為變頻器的反饋信號，變頻器根據反饋信號控制電機轉速。如果蔗層過(guò)厚，電機的電流變大，變頻器將把電機的轉速提高，使蔗層盡快被壓榨;如果蔗層過(guò)薄，電機的電流變小，變頻器將把電機的轉速降低，以便盡可能將蔗層壓榨徹底。這樣使電機電流始終在小范圍內波動(dòng)，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
4.核子秤信號反饋全自動(dòng)控制：蔗層經(jīng)過(guò)核子秤計量后由輸送帶送往壓榨機進(jìn)行壓榨。核子秤輸出0～5V信號給調速器，調速器根據這個(gè)信號調節輸送帶的速度，保證蔗量的均勻。在上述受動(dòng)控制系統的基礎上將核子秤的信號反饋給變頻器，變頻器將蔗量的多少調節壓榨機的轉速，核子秤的信號大，表明蔗層厚，變頻器將電機的轉速升高;核子秤的信號小，表明蔗層薄，變頻器將把電機的轉速降低，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
五、 改造后的效益分析
1.提高了抽出率：根據測算，平均抽出率可提高0.2%以上，現在保守估計抽出率提高0.1%，按年榨40萬(wàn)噸蔗，糖份14.5%，煮收86%計算：每個(gè)榨季多產(chǎn)糖40萬(wàn)噸＊14.5%＊0.1%＊86%=50噸 ，按2700元/噸糖計：50噸＊2700元/噸=13.5萬(wàn)元 。即產(chǎn)量提高，使企業(yè)每個(gè)榨季多創(chuàng )收13.5萬(wàn)元。
2. 很好的節電效果：5臺榨汁機裝機總容量為1420KW，根據測算，改造后每榨1噸甘蔗耗電減少2度，按年榨40萬(wàn)噸蔗計算：每年節電：40萬(wàn)噸＊2度/噸=80萬(wàn)度 按0.52元/度計算：80萬(wàn)度＊0.52元/度=41.6萬(wàn)元。
3. 投資回報期短：整套系統預算70萬(wàn)左右， 13.5萬(wàn)+41.6萬(wàn)=55.1萬(wàn)，可見(jiàn)整個(gè)變頻改造系統的投資在一個(gè)多榨季即可回收。
六、貴公司榨機生產(chǎn)工藝及改造方案
1.生產(chǎn)工藝
貴公司原系統主要生產(chǎn)白糖，榨機轉速每分鐘9轉。為了適應市場(chǎng)的需求，現通過(guò)工藝的改進(jìn)，將改生產(chǎn)紅糖。榨機的轉速將由原來(lái)每分鐘9轉改為5轉。由原來(lái)生產(chǎn)白糖時(shí)的5榨改為3榨，即1、2、5號榨機工作，3、4號榨機停運。如生產(chǎn)白糖可切換至原工作流程即可。
2．設備清單
序號
額定功率
額定電流
額定電壓
額定轉速
備注
1
220KW
415
380V/AC
740rpm
2
185KW
340
380V/AC
740rpm
3
185KW
340
380V/AC
740rpm
4
185KW
340
380V/AC
740rpm
5
220KW
415
380V/AC
740rpm
3.改造方案
根據貴公司提供的寶貴意見(jiàn)及相關(guān)論證，現決定將1、2、5號榨機實(shí)施變頻改造，采用PT200系列變頻器對榨機進(jìn)行起、停及調速的改造。。貴公司將按照紅糖生產(chǎn)工藝要求將榨機減速箱實(shí)施改造。相關(guān)配置詳見(jiàn)下表：
序號
額定功率
額定電流
額定電壓
匹配變頻器
備注
1
220KW
415
380V/AC
PT200 280G3
2
185KW
340
380V/AC
PT200250G3
5
220KW
415
380V/AC
PT200280G3
分別為每臺電機安裝一臺變頻柜和一個(gè)變頻轉換柜。變頻柜的容量比電機容量放大一級，保證系統的安全可靠性。當變頻柜出現故障或異�，F象時(shí)可通過(guò)變頻柜將系統切換到原來(lái)的啟動(dòng)柜，使壓榨機能正常連續生產(chǎn)。變頻轉換柜內還裝有交流電抗器，可有效抑制諧波對電網(wǎng)的影響，同時(shí)保護變頻器不受電網(wǎng)浪涌電壓的沖擊。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
