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VD300A变频器在铝合金熔化炉设备上的应用V1.0

日期: 2015-02-28
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一、  概述:
A,熔铝炉的能耗与节能
国内铝加工行业熔铝炉使用传统的加热技术其能耗一般在75万大卡/吨铝左右;在国外,吨铝能耗一般低于55万大卡。因此,国内的熔铝炉节能潜力还有很大的空间。
判断熔铝炉能耗高低以及是否节能,从两个方面来看,第一,熔化率,第二,炉子热效率。
熔化率是指单位时间单位熔池体积的熔化量(生产率),炉子升温速度越快,炉子熔池越大则炉子的熔化率越高,在一般情况下,炉子生产率越高,则熔化率的单位热量消耗就越低。炉子热效率是铝被加热熔化时吸收的热量与供入炉内的热量之比。
为了降低能源消耗,应尽量提高炉子生产率,另一方面应充分回收利用出炉废气的余热。同时对燃烧装置实行燃料与助燃空气的自动比例调节,以防止空气量过剩或不足。减少炉体的蓄热和散热损失以及减少炉门开口等辐射热损失。
B,熔铝炉的发展历程:(三个阶段)
1,早期的(现在也有一部分)熔铝炉一般离炉烟气直接排放,烟气温度在750℃以上,浪费严重。(图1)

 

 图1  废热不利用的炉子
2,为减少烟气带走的热量损失,人们在排烟管道上安装了热量回收装置即空气换热器,将助燃空气预热到一定的温度(200℃左右)后参与燃料的燃烧,但换热器后的排放温度还在500℃以上(图2)。
 
图2  安装空气预热器的炉子
3,采用蓄热式燃烧技术可以将烟气排放温度降低到150℃以下,助燃空气温度预热到700℃以上,这样就大大地减少了离炉烟气所带走的热量,使炉子热效率大幅度提高,燃料消耗大量减少,达到节能的目的(图3)。

 

图3  采用蓄热式燃烧技术的炉子
C, 蓄热式燃烧技术的工作原理与沃森变频器应用
   根据工业炉热工原理,助燃空气温度每升高100℃,能节省燃料约5%;或者烟气温度每降低100℃,能节省燃料约5.5%。因此,采用蓄热式燃烧技术相对换热器回收装置可以节能25%以上。沃森公司VD300A系列变频器在工业铝合金熔化炉设备上,主要应用于鼓风机与引风机,以及用于传送待熔化的铝合金的传送设备。
二、变频器简易接线图:(三台5.5KW传送带机+两台11KW风机)
   
 
说明:1,本系统总共有5台变频器,其中三台是皮带传送机,两台是风机,因此只画了两个代表接线图;
      2,本系统可手动和自动 :手动和自动通过人为切换。
皮带轮手动时以25Hz运行,自动时以50Hz运行,皮带轮装有光电开关和行程开关,当移动到光电开关时会自动切换到25Hz运行。移动到行程开关会变为反转;
风机装有光电开关,当风门打开时以50Hz运行,当风门关闭时35Hz运行。
三、参数设置情况及说明:

三台5.5KW传送带机参数设置情况

两台11KW风机参数设置情况

参数设置

功能码功能

说明

参数设置

功能码功能

说明

P00.00=0

(电机控制模式)

V/F模式

P00.00=0

(电机控制模式)

V/F模式

P00.01=1

(端子命令)

外部端子控制

P00.01=1

(端子命令)

外部端子控制

P00.02=6

(多段速运行)

采用两段速

P00.02=6

(多段速运行)

采用两段速

P00.14=2

(加速时间)

传送带设备要求快启快停

P00.14=50.0

(加速时间)

风机设备,加减速时间适当放长

P00.14=1.0

(减速时间)

P00.15=50.0

(减速时间)

P05.01=1.0

(正转运行)

正转运行

P00.22=1

(P型机)

7.5KW变频器设置成P11KW

P05.02=16

(多段速端子1)

多段速度1

P05.01=1

(正转运行)

正转运行

P05.03=2

(反转运行)

反转运行

P05.02=16

(多段速端子1)

多段速度1

P05.44=0.1

(DI1端子闭合延时时间)

此三个端子稍做延迟,因触摸屏操作,增加可靠性,稳定性。

P06.05=5

(变频器故障)

继电器1故障输出

P05.46=0.1

(DI2端子闭合延时时间)

P06.06=1

(变频器运行中)

继电器作运行指示

P05.48=0.1

(DI3端子闭合延时时间)

P11.00=100

(多段速指令0)

第一段速50HZ

P06.05=5

(变频器故障)

继电器1故障输出

P11.01=70

(多段速指令1)

第一段速35HZ

P11.00=100

(多段速指令0)

第一段速50HZ

P11.01=50

(多段速指令1)

第二段速25HZ

注意:建议在使用前,对每台变频器所接的电机,按各自铭牌输入到相对应的电机参数组中去,这样有利于对电机进行过电流保护。
四、现场图片 
           
                  
          以上4张图为珠海高要市某大型矩形铝熔炼熔炉设备现场

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