脫硫羅茨風機裝置：一種脫硫用羅茨風機的變頻運行裝置

　　【摘要】本實用新型公開了一種脫硫用羅茨風機的變頻運行裝置，包括：永磁同步電機、連接在永磁同步電機上的羅茨風機、以及用于驅(qū)動控制永磁同步電機的變頻器，變頻器輸入端與工頻電源相連，變頻器輸出端與永磁同步電機輸出軸相連；其中，羅茨風機用于將氧化空氣輸送至脫硫吸收塔內(nèi)將亞硫酸鈣強制氧化，永磁同步電機與羅茨風機配套使用。本實用新型的有益效果：能根據(jù)機組的實際運行情況調(diào)整羅茨風機的運行情況，減少設(shè)備的浪費，降低現(xiàn)場的運行費用。

脫硫羅茨風機裝置：一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置的制作方法

　　本實用新型涉及一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置。

　　背景技術(shù)：

　　在保證機組正常、穩(wěn)定的運行同時，需要進一步優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少系統(tǒng)的能耗，在脫硫系統(tǒng)中采用必要的節(jié)能降耗措施，以減少脫硫系統(tǒng)的運行費用，將會產(chǎn)生一定程度上的經(jīng)濟效益和環(huán)境效應(yīng)。在整個脫硫系統(tǒng)中，若脫硫劑為石灰石粉，氧化風機的電耗約占脫硫系統(tǒng)的10％；若脫硫劑為石灰石塊，氧化風機的電耗約占脫硫系統(tǒng)的6～8％，氧化風機的電耗在脫硫系統(tǒng)的電耗中的比重也相對較大，節(jié)能降耗具有重大的意義。

　　脫硫系統(tǒng)中的氧化風機主要分為羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機三種形式，其中多級離心風機和單級高速離心風機的運行方式和控制方式基本上相同，羅茨風機與離心風機的運行不相同。羅茨鼓風機屬于容積式氣體壓縮機，輸送的風量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例。其工作原理是：由兩個葉輪(或三葉)在箱體內(nèi)互為反方向勻速旋轉(zhuǎn)，使箱體和葉輪所包圍著的一定量的氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè)。羅茨鼓風機的主要特點是：1)葉輪和軸為整體結(jié)構(gòu)，且葉輪無磨損，風機性能持久不變，可以長期連續(xù)運轉(zhuǎn)；2)具有硬排氣特性，壓力變化時，流量變化很小，在設(shè)計壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時其流量變化很小，適用于在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大的工作場合；3)由于羅茨鼓風機在工作過程中存在沖擊脈動，導(dǎo)致羅茨鼓風機噪聲較高，會給周圍環(huán)境帶來極大的影響。

　　目前脫硫用羅茨風機為固定狀態(tài)運行，現(xiàn)場不會隨著機組負荷以及現(xiàn)場的實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整運行，該運行方式在機組較大負荷運行或脫硫系統(tǒng)入口煙氣參數(shù)與設(shè)計相匹配時運行情況合適，實際運行中易出現(xiàn)較大的能源浪費。為了保證脫硫系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行，脫硫用羅茨風機隨著機組的運行負荷、煙氣參數(shù)的變化需要進行調(diào)整。現(xiàn)有技術(shù)在氧化風機利舊改造時，增加了變頻器，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電30％左右，雖然節(jié)電效果明顯，但需增加變頻器室及其配套設(shè)施，改造內(nèi)容相對較多，投資也相對較大。同時，現(xiàn)有氧化風機所配電機均為異步電動機，雖然其運行穩(wěn)定，故障率低，但從節(jié)能角度來看，異步電動機體現(xiàn)不出節(jié)能效果。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置，無需增加變頻室即可實現(xiàn)較好的節(jié)能效果。

　　為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置，包括連接在永磁同步變頻電機和羅茨風機之間的永磁耦合調(diào)速器，所述永磁耦合調(diào)速器包括：固定在所述永磁同步變頻電機輸出軸上的銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、固定在所述羅茨風機輸入軸上的永磁體轉(zhuǎn)子、用于調(diào)整所述銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和所述永磁體轉(zhuǎn)子之間氣隙厚度或者嚙合面積的調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及用于驅(qū)動所述調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)速驅(qū)動器；

　　所述羅茨風機上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，所述調(diào)速驅(qū)動器輸入端與所述轉(zhuǎn)速傳感器及上位機連接，所述調(diào)速驅(qū)動器輸出端與所述調(diào)節(jié)機構(gòu)連接驅(qū)動所述調(diào)節(jié)機構(gòu)動作；

　　其中，所述羅茨風機用于將氧化空氣輸送至脫硫吸收塔內(nèi)將亞硫酸鈣強制氧化，所述永磁同步變頻電機與所述羅茨風機配套使用。

　　作為本發(fā)明進一步的改進，所述銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和所述永磁體轉(zhuǎn)子均為圓盤式轉(zhuǎn)子。

　　作為本發(fā)明進一步的改進，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與所述永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度。

　　作為本發(fā)明進一步的改進，所述銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和所述永磁體轉(zhuǎn)子均為筒形轉(zhuǎn)子。

　　作為本發(fā)明進一步的改進，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與所述永磁體轉(zhuǎn)子之間的嚙合面積。

　　本實用新型的有益效果為：

　　1、羅茨風機能夠?qū)崿F(xiàn)0～25％的節(jié)能，甚至更多；

　　2、羅茨風機的啟動能夠逐步運行，避免現(xiàn)場的突然啟動和停止，能夠更好地保護設(shè)備，增加設(shè)備及其零部件的使用壽命，減少現(xiàn)場檢修維護量和維護費用；

　　3、永磁耦合調(diào)速器為機械零件，沒有其他配件，減少后續(xù)的運行與維護成本；

　　4、現(xiàn)場能夠根據(jù)機組的實際運行情況調(diào)整的風機的運行狀況，減少設(shè)備的浪費，降低現(xiàn)場的運行費用。

　　附圖說明

　　圖1為本實用新型一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置的示意圖。

　　圖中：

　　1、永磁同步變頻電機；2、永磁耦合調(diào)速器；3、羅茨風機。

　　具體實施方式

　　如圖1所示，本實用新型實施例所述的一種脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置，其特征在于，包括連接在永磁同步變頻電機1和羅茨風機3之間的永磁耦合調(diào)速器2，永磁耦合調(diào)速器2包括：固定在永磁同步變頻電機1輸出軸上的銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、固定在羅茨風機3輸入軸上的永磁體轉(zhuǎn)子、用于調(diào)整銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間氣隙厚度或者嚙合面積的調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及用于驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)速驅(qū)動器；

　　羅茨風機3上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，調(diào)速驅(qū)動器輸入端與轉(zhuǎn)速傳感器及上位機連接，調(diào)速驅(qū)動器輸出端與調(diào)節(jié)機構(gòu)連接驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)動作；

　　羅茨風機3用于將氧化空氣輸送至脫硫吸收塔內(nèi)將亞硫酸鈣強制氧化，永磁同步變頻電機1與羅茨風機3配套使用。

　　本發(fā)明將配套使用的異步電機替換為永磁同步變頻電機，具有以下特點：

　　(1)具有高效率、高節(jié)能經(jīng)濟運行特性范圍寬的特點(負載在25～120％時，效率可達95％以上)，比如負載率為50％時，異步電機的效率下降到89％，永磁同步變頻依然可以保持95％的高效。

　　(2)具有高啟動轉(zhuǎn)矩、高嵌入轉(zhuǎn)矩、高過載能力、高功率密度的特點，使得在永磁同步變頻與變頻器、或與永磁同步變頻軟啟動器配合使用時，可以根據(jù)實際軸功率大大降低設(shè)備驅(qū)動電機的裝機容量，減少了電機的空載損耗。

　　(3)具有高功率因數(shù)的特點(功率因數(shù)可達98％以上)，使得供電系統(tǒng)中無需再提供無功，取消了無功功率補償器，減少了設(shè)備投資和故障點。同時由于有功、無功電流的大幅下降(比同容量異步電機下降30％)，使得所有供電電纜截面、供電變壓器、柜內(nèi)母牌、開關(guān)等容量都會降低，減少設(shè)備投資的同時，減少了變壓器及輸電線路的損耗。

　　(4)具有高可靠性、高互換性的特點，即與同容量的異步電機有相同的機座號和出線方式，使得永磁同步變頻替換異步電機是非常簡單方便。

　　羅茨風機屬于定容式回轉(zhuǎn)鼓風機，相當于恒流源，轉(zhuǎn)子在一定的轉(zhuǎn)速下，當壓升在允許的涉及范圍內(nèi)變化適用時，其流量幾乎穩(wěn)定不變，根據(jù)羅茨風機的流量的特性計算式：

　　式中，D為轉(zhuǎn)子直徑(m)，l為轉(zhuǎn)子長度(m)，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(r/min)，λv為容積系數(shù)，λv＝0.55～0.9。

　　從上式可以看出，改變與羅茨風機連接的轉(zhuǎn)子的速度即可改變流量。

　　羅茨風機轉(zhuǎn)速改變以后，其軸功率就相應(yīng)改變，用下式計算：

　　式中，ΔP為羅茨風機進出口壓差，ηv、ηm為容積效率、機械傳動效率。

　　從上式可以看出，羅茨風機的性能特點是轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關(guān)系，轉(zhuǎn)速與功率也成正比關(guān)系，通過改變轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)選擇最佳工作點。改變羅茨風機轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)選擇最佳工作點的目標，合理控制使用風量即流量大小，根據(jù)羅茨風機轉(zhuǎn)速與功率成正比的關(guān)系，羅茨風機的轉(zhuǎn)速減小，羅茨風機需要消耗的電功率也下降，從而實現(xiàn)羅茨風機的節(jié)能降耗。

　　本發(fā)明的永磁耦合調(diào)速器2可采用盤式永磁耦合調(diào)速器和筒形永磁耦合調(diào)速器。

　　采用盤式永磁耦合調(diào)速器時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子均為圓盤式轉(zhuǎn)子，此時，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度，通過氣隙厚度的變化來調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，從而完成羅茨風機3轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　采用筒形永磁耦合調(diào)速器時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子均為筒形轉(zhuǎn)子，此時，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁體轉(zhuǎn)子之間的嚙合面積，通過嚙合面積的變化來調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，從而完成羅茨風機3轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　采用上述脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置的調(diào)速方法，包括以下步驟：

　　步驟1，上位機根據(jù)脫硫系統(tǒng)所需氧化風的流量，計算出羅茨風機3的理論轉(zhuǎn)速；

　　步驟2，羅茨風機3上的轉(zhuǎn)速傳感器獲取羅茨風機3的當前轉(zhuǎn)速，上位機結(jié)合步驟1中的理論轉(zhuǎn)速，得到羅茨風機3所需要的調(diào)整轉(zhuǎn)速；

　　步驟3，調(diào)速驅(qū)動器根據(jù)接收到的調(diào)整轉(zhuǎn)速的調(diào)整信號，將該調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成電流信號后驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)動作，調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)固定在永磁同步變頻電機1輸出軸上的銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和固定在羅茨風機3輸入軸上的永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度或嚙合面積，改變銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，從而改變羅茨風機的輸出轉(zhuǎn)速。

　　當采用盤式永磁耦合調(diào)速器時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子均為圓盤式轉(zhuǎn)子，此時，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度，通過氣隙厚度的變化來調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，從而完成羅茨風機3轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。步驟3中具體的調(diào)節(jié)方式為：當調(diào)整轉(zhuǎn)速是降低轉(zhuǎn)速時，調(diào)速驅(qū)動器驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)增大銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子遠離永磁體轉(zhuǎn)子，穿過銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的磁力線數(shù)量減小，感應(yīng)磁場變小，此時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩變小，羅茨風機的輸出轉(zhuǎn)速變小；當調(diào)整轉(zhuǎn)速是升高轉(zhuǎn)速時，調(diào)速驅(qū)動器驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)減小銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙厚度，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子距離永磁體轉(zhuǎn)子較近，穿過銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的磁力線數(shù)量增加，感應(yīng)磁場變大，此時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩變大，羅茨風機的輸出轉(zhuǎn)速變大。

　　當采用筒形永磁耦合調(diào)速器時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子均為筒形轉(zhuǎn)子，此時，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁體轉(zhuǎn)子之間的嚙合面積，通過嚙合面積的變化來調(diào)節(jié)銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，從而完成羅茨風機3轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。步驟3中具體的調(diào)節(jié)方式為：當調(diào)整轉(zhuǎn)速是降低轉(zhuǎn)速時，調(diào)速驅(qū)動器驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)減小銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的嚙合面積，作用在銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的磁力線數(shù)量減小，感應(yīng)磁場變小，此時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩變小，羅茨風機的輸出轉(zhuǎn)速變??；當調(diào)整轉(zhuǎn)速是升高轉(zhuǎn)速時，調(diào)速驅(qū)動器驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)增大銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的嚙合面積，作用在銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的磁力線數(shù)量增加，感應(yīng)磁場變大，此時，銅導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的傳遞轉(zhuǎn)矩變大，羅茨風機的輸出轉(zhuǎn)速變大。

　　采用本發(fā)明的脫硫用羅茨風機調(diào)速裝置后，脫硫系統(tǒng)及氧化風機節(jié)能降耗情況表如下：

　　從結(jié)果可以看出，本實用新型脫硫用的羅茨風機搭配永磁同步變頻電機，增加的配套設(shè)施少，無需對原有脫硫系統(tǒng)進行大量改造，投資成本小，并采用永磁耦合調(diào)速器調(diào)速，能夠?qū)崿F(xiàn)風機較大的節(jié)能效果，避免了脫硫系統(tǒng)運行中的能源浪費。

　　以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

脫硫羅茨風機裝置：煙氣脫硫羅茨風機

　　錦工煙氣脫硫羅茨風機是我公司不斷研發(fā)改良的先進鼓風機設(shè)備，其突出的優(yōu)點是煙氣脫硝羅茨風機氣體脈動小、使用壽命較長、設(shè)備成本價較低、結(jié)構(gòu)先進、結(jié)構(gòu)簡單、操作維修方便。由于脫硫脫硝羅茨風機規(guī)格型號多樣、機種齊全，這樣可以用于不同的工況環(huán)境，不同的風量壓力要求，可以廣泛地用高爐冶煉、化肥、氣力輸送、煙氣脫硫脫硝除塵等的操作生產(chǎn)中。

　　煙氣脫硫羅茨風機

　　產(chǎn)品名稱：煙氣脫硫羅茨風機、煙氣脫硝羅茨風機、脫硫脫硝羅茨風機

　　品牌：錦工

　　行業(yè)：高爐冶煉、化肥、氣力輸送、煙氣脫硫脫硝除塵

　　用途：氣體脈動小、使用壽命較長、設(shè)備成本價較低、結(jié)構(gòu)先進、結(jié)構(gòu)簡單、操作維修方便

　　用途：排氣、干燥、氣力輸送、真空脫水、環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備

　　煙氣脫硝羅茨風機

　　煙氣脫硫羅茨風機廣泛用于高爐冶煉、化肥、氣力輸送、煙氣脫硫脫硝除塵等領(lǐng)域，可用于排氣、干燥、氣力輸送、真空脫水、環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備，氣體脈動小、使用壽命較長、設(shè)備成本價較低、結(jié)構(gòu)先進、結(jié)構(gòu)簡單、操作維修方便。錦工煙氣脫硝羅茨風機技術(shù)先進，加工精度高、性價比高，錦工重工切身站在用戶角度出發(fā)，對先進的設(shè)備做優(yōu)惠調(diào)整，使價格更加合理，符合用戶消費心理。

　　脫硫脫硝羅茨風機

　　煙氣脫硫羅茨風機主要由機殼、墻板、葉輪、進出口消音器、齒輪、軸承、密封件、三角帶、聯(lián)軸器、壓力表、泄壓閥、彈性接頭等結(jié)構(gòu)組成，對于噪音要求較高的場合可根據(jù)噪音要求選擇加裝進出口消音器或者隔音房。錦工煙氣脫硝羅茨風機具有以下特點

　　風機采用三葉轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，風機整體振動小，噪音低。

　　風機可少油或無油運轉(zhuǎn)，輸出空氣不會受到有污染，輸出氣體更加清潔。

　　風機采用特殊軸承制造，結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，使用壽命，操作簡單易維護。

　　羅茨風機屬容積式風機，容積效率高，供氣量穩(wěn)定，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，輸送效率高。

　　煙氣脫硫羅茨風機

　　煙氣脫硫羅茨風機系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風機。這種壓縮機靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體，當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸，它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤滑油污染，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，可用于高爐冶煉、化肥、氣力輸送、煙氣脫硫脫硝除塵等行業(yè)排氣、干燥、氣力輸送、真空脫水、環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備等用途。

　　煙氣脫硝羅茨風機

　　煙氣脫硫羅茨風機作為一種常見的容積式風機，其排氣壓力的高度并不取決于風機本身，而是由煙氣脫硫羅茨風機排出后裝置的情況絕對的。煙氣脫硝羅茨風機具有強制輸氣特點，其銘牌上排出壓力使風機的額定排氣壓力。脫硫脫硝羅茨風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，只要在強度和排氣溫度允許情況，也可以超過而定排氣壓力工作。

　　水泥生產(chǎn)，為均化庫及旋窯立窯輸送空氣。

　　噴霧器，用于涂料等噴霧器共給不含油質(zhì)的高壓排氣。

　　印刷機送紙，使用排氣可進行分離，對齊及分送等作業(yè)。

　　脫硫氧化，將空氣輸送至脫硫塔加快亞硫酸氨的氧化成為硫酸銨。

脫硫羅茨風機裝置：脫硫塔送風羅茨風機自動控制裝置的制作方法

　　專利名稱：脫硫塔送風羅茨風機自動控制裝置的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本實用新型涉及化工用羅茨風機控制裝置，特別適用于脫硫半水煤氣在羅茨風機 出口壓力的自動調(diào)節(jié)控制方式。

　　技術(shù)背景脫硫塔前置羅茨風機的任務(wù)是將來自造氣工序的半水煤氣氣體適當加壓，達到所 需的相應(yīng)壓力后輸送到后道工序脫硫塔進行脫硫。為了保證進入脫硫塔的工作壓力達到工 藝生產(chǎn)的要求，在控制中必須經(jīng)常對羅茨風機進出口管的引出副線風量閥門進行人工手動 調(diào)節(jié)風量。而這種調(diào)節(jié)受前方造氣的氣質(zhì)、產(chǎn)氣量的穩(wěn)定以及后工序壓縮崗位的用氣量的 影響非常大，而對引出副線頻繁實時的調(diào)節(jié)，這樣的操作量大且粗糙，無法定量精確把握控 制，而且要隨時盯著指標數(shù)值，稍有調(diào)節(jié)偏差就會引起生產(chǎn)的波動。脫硫塔前置羅茨風機是由機座、異步電機、聯(lián)軸器、箱殼、進風口、出風口、一對曲 面風轉(zhuǎn)子組成，由異步電機通過聯(lián)軸器帶動箱殼內(nèi)的一對風轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，一對風轉(zhuǎn)子曲 面壓迫空風流動產(chǎn)生高壓風流。脫硫塔需求高壓送風，因而必須采用羅茨風機，而羅茨風機 異步電機只能是恒轉(zhuǎn)速、恒力矩，要調(diào)節(jié)風量風壓只能使用出風口引出副線風量閥門進行 旁路調(diào)節(jié)。現(xiàn)有內(nèi)饋斬波電機的調(diào)速技術(shù)是在電機轉(zhuǎn)子上引線與內(nèi)饋斬波控制柜串聯(lián)連接， 再由斬波控制柜與定子串接。工作原理為內(nèi)饋斬波調(diào)速電機是在高壓電機(6000V)內(nèi)部 特殊設(shè)置了內(nèi)饋繞組，目的是接收從轉(zhuǎn)子移出的電轉(zhuǎn)差功率。內(nèi)饋繞組處于發(fā)電狀態(tài)，抵消 了定子繞組的等量輸入功率，從而實現(xiàn)了電機高效率的節(jié)能運行。電機調(diào)速時，轉(zhuǎn)子的部分 功率通過電傳導(dǎo)饋入內(nèi)饋繞組，如果忽略損耗，內(nèi)饋繞組所獲得的功率與轉(zhuǎn)子被移出的功 率相等，由于轉(zhuǎn)子的部分功率被移出，故轉(zhuǎn)化的機械功率減小，因此電機轉(zhuǎn)速下降；反之則 相反。它是應(yīng)用低壓(400V)控制高壓技術(shù)，電力電子元器件全部采用低壓元器件，對電力 電子元器件要求不高。應(yīng)用在較大容量的高壓電動機調(diào)速上，生成本增加不多，調(diào)速范圍一 般在50 100。在特殊情況下要求調(diào)速范圍可達30 100%，當然成本相應(yīng)增加。該種電機目前尚未在脫硫塔成套結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

　　發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種脫硫塔送風羅茨風機自動控制裝置。本實用新型的方案是在羅茨風機出風口上安裝有風壓傳感器，羅茨風機的電機 為帶有內(nèi)饋斬波控制柜的內(nèi)饋斬波電機，增設(shè)的中央處理器DCS分別與風壓傳感器、內(nèi)饋 斬波控制柜實現(xiàn)線路連接。本實用新型的優(yōu)點在于可調(diào)速的內(nèi)饋斬波電機與風機出口壓力傳感器分別與中 央處理器DCS配套聯(lián)用，實現(xiàn)了羅茨風機自動調(diào)速，脫硫塔工況得以穩(wěn)定，同時該種電機調(diào) 速性能與節(jié)能效果好。

　　附圖為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實施方式

　　本實用新型的結(jié)構(gòu)包括羅茨風機(6)出風口與脫硫塔(5)管道連通，羅茨風機(6) 由機座、電機、聯(lián)軸器、箱殼、風轉(zhuǎn)子、進風口、出風口組成，其特征在于在羅茨風機(6)出 風口上安裝有風壓傳感器(4)，羅茨風機(6)的電機為帶有內(nèi)饋斬波控制柜(2)的內(nèi)饋斬波 電機(1)，增設(shè)的中央處理器DCS (3)分別與風壓傳感器(4)、內(nèi)饋斬波控制柜(2)實現(xiàn)線路 連接。由于羅茨鼓風機的工作性能與普通鼓風機的工作性能的不同，所以專門為羅茨鼓 風機定制一臺恒轉(zhuǎn)距的內(nèi)饋斬波高壓電機，內(nèi)饋斬波高壓電機由配套的低壓控制柜(2)對 其進行控制，內(nèi)饋斬波控制柜(2)本體且套控制操作系統(tǒng)與一臺人機界面控制器，通過控 制即可對內(nèi)饋斬波電機(1)進行操作。但為了操作人員實時的監(jiān)控和操作以及壓力自調(diào)功 能的實現(xiàn)，特別從內(nèi)饋斬波控制柜⑵中引出一套控制系統(tǒng)至中央處理器DCS(3)系統(tǒng)中， 通過中央處理器DCS (3)系統(tǒng)對其進行監(jiān)控和操作，中央處理器DCS (3)界面中也制作相應(yīng) 的界面顯示，可實時反應(yīng)出電機的運行情況。本內(nèi)饋調(diào)速裝置還可在出現(xiàn)故障時，能自動切成全速運行，能保證電機連續(xù)運行 (不起調(diào)速作用)，不致設(shè)備運行中斷，可靠性較高。內(nèi)饋斬波控制系統(tǒng)，用于斬波電機(1)的控制操作；壓力變送器，用于煤氣管道的進、出口壓力的檢測及信號的傳送；中央處理器DCS (3)系統(tǒng)Eurotherm 2550該系統(tǒng)包含用于壓力信號的接收；用于電動機轉(zhuǎn)速信號的接收；用于內(nèi)饋調(diào)速裝置運行狀態(tài)的監(jiān)控；用于調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)信號給定量輸出；用于數(shù)據(jù)比較。脫硫羅茨機進口煤氣壓力約為1300pa，羅茨機出口壓力要求在45 49Kp之間。 羅茨機進口管處安裝一組壓力變送器，將實時壓力信號傳至DES系統(tǒng)中在人機界面中顯示 出其數(shù)值；羅茨機出口管處安裝一組壓力變送器，將實時壓力信號也傳至DES系統(tǒng)中在人 機界面中顯示出其數(shù)值。進口壓力的穩(wěn)定由前工序負責。本崗位只需對羅茨機出口壓力進 行監(jiān)控，當壓力在工藝要求數(shù)據(jù)內(nèi)時，操作人員只對其進行監(jiān)控而不需操作；當壓力臨界工 藝要求數(shù)據(jù)上限或下限值時，操作人員只需在DES界面上對數(shù)據(jù)給定數(shù)值進行調(diào)節(jié)，這種 在中央處理器DCS (3)界面上操作既簡單又快捷。中央處理器DCS (3)系統(tǒng)收到調(diào)節(jié)指令后 發(fā)出相應(yīng)調(diào)速信號給內(nèi)饋斬波控制系統(tǒng)，而內(nèi)饋斬波系統(tǒng)即可對斬波電機(1)進行調(diào)速， 通過對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，即羅茨機轉(zhuǎn)速的快慢，使其工作壓力升高或降低，從而達到羅茨機 出口壓力的控制。這是手動調(diào)節(jié)方式。當煤氣系統(tǒng)工作比較穩(wěn)定時(指進口壓力，進氣量 穩(wěn)定時)可采用自調(diào)節(jié)方式，自調(diào)方式只需在中央處理器DCS(3)操作界面上的手動/自動 單擊切換即可。自調(diào)方式即在中央處理器DCS(3)系統(tǒng)中對羅茨機出口壓力的上限和下限數(shù)據(jù)進行鎖定，羅茨機出口壓力檢測的數(shù)據(jù)信號由風壓傳感器(4)直接傳至此中央處理器 DCS (3)系統(tǒng)中，由中央處理器DCS (3)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對其采集與鎖定數(shù)據(jù)進行比較，并判斷是 否需對內(nèi)饋斬波電機(1)進行調(diào)速，以實現(xiàn)羅茨機出口壓力穩(wěn)定工藝指標內(nèi)。

　　權(quán)利要求脫硫塔送風羅茨風機自動控制裝置，包括羅茨風機(6)出風口與脫硫塔(5)管道連通，羅茨風機(6)由機座、電機、聯(lián)軸器、箱殼、風轉(zhuǎn)子、進風口、出風口組成，其特征在于在羅茨風機(6)出風口上安裝有風壓傳感器(4)，羅茨風機(6)的電機為帶有內(nèi)饋斬波控制柜(2)的內(nèi)饋斬波電機(1)，增設(shè)的中央處理器DCS(3)分別與風壓傳感器(4)、內(nèi)饋斬波控制柜(2)實現(xiàn)線路連接。

　　專利摘要脫硫塔送風羅茨風機自動控制裝置，涉及化工用羅茨風機控制裝置，包括羅茨風機出風口與脫硫塔管道連通，羅茨風機由機座、電機、聯(lián)軸器、箱殼、風轉(zhuǎn)子、進風口、出風口組成，其特征在于在羅茨風機出風口上安裝有風壓傳感器，羅茨風機的電機為帶有內(nèi)饋斬波控制柜的內(nèi)饋斬波電機，增設(shè)的中央處理器中央處理器DCS分別與風壓傳感器、內(nèi)饋斬波控制柜實現(xiàn)線路連接。優(yōu)點在于可調(diào)速的內(nèi)饋斬波電機與風機出口壓力傳感器分別與中央處理器中央處理器DCS配套聯(lián)用，實現(xiàn)了羅茨風機自動調(diào)速，脫硫塔工況得以穩(wěn)定，同時該種電機調(diào)速性能與節(jié)能效果好。

　　文檔編號F04C28/00GKSQ

　　公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日

　　發(fā)明者陳文 , 魏興均 申請人:智勝化工股份有限公司

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