節(jié)能降耗

一、開放式煉膠機簡介

    開放式煉膠機簡稱開煉機或煉膠機，又稱雙輥捏煉機。它通過兩個水平放置并以不同線速度相對回轉(zhuǎn)的輥筒，將橡膠原材料進行剪切、擠壓使其塑化、混合，制成符合生產(chǎn)加工要求的坯料。開煉機可供橡膠的塑煉、混煉、熱煉和壓片等，主要由輥筒、機架、軸承、調(diào)距裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、事故停車裝置、潤滑系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。

 其工作原理：開煉機的兩個輥筒以不同的速度相對回轉(zhuǎn)，當膠料加到輥筒上時，在被輥筒擠壓的同時，由于摩擦力和粘附力的作用而被拉入兩輥筒的間隙，膠料在間隙中受到強烈的擠壓從而達到加工膠料的目的。從輥隙中排出的料片，由于兩個輥筒表面溫度和速度的差異而包覆在一個輥筒上面，后重新返回兩輥間，這樣多次反復(fù)，完成煉膠。

二、煉膠機變頻控制系統(tǒng)

    該控制系統(tǒng)通過在煉膠機馬達和工頻電源之間加裝奕創(chuàng)飛ECF500變頻器，同時在變頻器控制面板上做一部分控制線路的連接，實現(xiàn)了對煉膠機的無級變頻調(diào)速，實現(xiàn)了對煉膠機馬達的平穩(wěn)啟動和速度可調(diào)。其反轉(zhuǎn)功能端子能夠方便實現(xiàn)在輥筒堵塞時電機反轉(zhuǎn)退膠，操作簡易。另外做一個工頻切換備用電路，防止萬一變頻器發(fā)生故障不至影響工廠生產(chǎn)。 

三、奕創(chuàng)飛變頻器在江蘇某橡膠廠改造煉膠機的應(yīng)用效果

1、通過變頻器的直流母線支撐電容可起到無功交換的作用，大大提高了設(shè)備的輸入功率因數(shù)，而不必再另外購買功率因數(shù)補償裝置。

2、變頻器實現(xiàn)了對電機的軟啟動，消除了工頻啟動對設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊，避免了對其他用電設(shè)備可能造成的跳閘故障，延長了機軸、齒輪、減速機、潤滑系統(tǒng)、冷卻部件等機械件的使用壽命，實現(xiàn)了更好的安全運行。

3、變頻器的無級調(diào)速功能可根據(jù)實際生產(chǎn)需要方便設(shè)定輥筒的正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速大小和加減速時間，使設(shè)備操作更加簡易方便。奕創(chuàng)飛變頻器具有行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的自動轉(zhuǎn)矩提升等電機控制性能，最大限度提高設(shè)備的工作效率，減少了電能的浪費。

4、ECF500變頻器具有欠電壓、過電壓、輸入缺相、過電流檢測、過載檢測等多種檢測保護功能，從而保證設(shè)備能夠長期穩(wěn)定安全運行。

5、關(guān)于在煉膠機上加裝變頻器后的節(jié)能效果

    ①功率因數(shù)補償節(jié)能：無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設(shè)備使用效率低下，浪費嚴重，煉膠機馬達電機的功率因數(shù)一般在0.7左右，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，cosφ一般大于0.9，功率因數(shù)提高后，變頻器實際輸入電流減小，從而減小了電網(wǎng)與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗，同時減小了無功電流上串電網(wǎng)。

提高功率因數(shù)后，配電系統(tǒng)對單臺電機補償后的電流下降率為：

上式，cosφ1為補償前電動機的運行功率因數(shù)；      

      cos φ2為補償后電動機的運行功率因數(shù)。
   配電系統(tǒng)對單臺電機補償后的損耗的下降率為：

②在運轉(zhuǎn)過程中，ECF500變頻器使用節(jié)能運行功能可以根據(jù)負載狀況自動計算最佳輸出電壓（在負載較輕時可以降低輸出電壓）供給負載以達到節(jié)能的效果。

（通過實際監(jiān)測，目前該煉膠機客戶現(xiàn)場煉膠機實際運行電流普遍只有額定電流的50%~60%，負載率較低，使用節(jié)能運行功能可以實現(xiàn)一定的節(jié)能）

   ③煉膠機屬于恒轉(zhuǎn)矩類負載，有：

即電機的輸入功率與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，采用變頻調(diào)速后節(jié)省的功率為：

所以，節(jié)省的功率與系統(tǒng)調(diào)速前后的速差成正比，速差越大，節(jié)能越顯著。

在該煉膠機客戶現(xiàn)場，我們發(fā)現(xiàn)煉膠機上料主要靠工人人工填料，中間存在煉膠機無料空轉(zhuǎn)的時間，以煉膠機煉膠20秒，再空轉(zhuǎn)4秒為例（此時煉膠機馬達一直以工頻50Hz運行）：我們完全可以通過降低馬達轉(zhuǎn)速達到在這整個24秒時間里煉膠機均勻加工完等量的膠料而不至機器有空轉(zhuǎn)的時間，即

其中，V1為馬達50Hz運行對應(yīng)的輥筒的線速度，V2由于沒有加工膠料，所以為零，這一段時間周期共24秒，經(jīng)調(diào)速后的V3為馬達運行41.7Hz對應(yīng)的輥筒線速度，即我們通過變頻器將馬達轉(zhuǎn)速設(shè)為41.7Hz，即可完成等量的生產(chǎn)量。

由此按理論計算，不計其他因素，單一就馬達通過調(diào)速節(jié)能率在16%以上。實際上，使用變頻器的節(jié)電率需要綜合考慮包括功率因數(shù)改善部分的節(jié)能，通過調(diào)速和變頻器內(nèi)部的自動節(jié)能功能實現(xiàn)的節(jié)能，變頻器本身只有很少部分的元器件工作損耗，現(xiàn)場實際節(jié)電率需要進行實際測量。

    該橡膠廠共有70多臺55KW~185KW開煉機、密煉機設(shè)備，據(jù)此我們根據(jù)經(jīng)驗可以粗略估算，所有煉膠機加裝奕創(chuàng)飛ECF500系列變頻器進行工藝改造和節(jié)能，節(jié)電率約在8%~20%左右。按以往設(shè)備每年耗電2000萬計算，改造后，每年可節(jié)約電費在150<