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渣漿泵的變頻控制系統(tǒng)改造

1 電石渣漿壓濾系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

　　板框壓濾機是通過多層濾板重疊形成的多個工作腔來實現(xiàn)渣漿處理。濾板為正方形，四周邊緣凸出，中部凹陷，凹陷表面有許多小溝槽，邊緣下方鉆有泄水孔，中件部位開有入料孔。每塊濾板表面套有一層濾布，是渣漿和水實現(xiàn)固液分離的介質。壓濾機工作時，液壓活塞缸把很多塊濾板擠壓在一起，使濾板周邊緊密接觸密封，中間凹陷部分形成濾室，稀渣漿通過給料泵經(jīng)濾板中間孔進入各濾室，在濾布兩側形成壓差，水分透過濾布由濾板表面的小溝槽流至濾板下部泄水孔排出，固體顆粒則被留在濾室中，形成濾餅，實現(xiàn)固液分離。

　　1.1 進料壓力波動大，造成濾板和濾布使用周期短

　　在實際生產(chǎn)過程中，板框壓濾機進料采用人工手動控制，現(xiàn)場操作人員通過調節(jié)每臺壓濾機的進料回流閥門來調節(jié)進料壓力和進料流量，進料壓力控制在0.65 MPa。每臺壓濾機的進料、卸料等工作進度不同，操作人員通過調節(jié)自己分管的壓濾機的進料回流閥門調整單機的進料壓力，相互干擾，造成進料總管壓力波動，進料壓力可高可達1.2 MPa，嚴重超過壓濾機0.8 MPa的額定工作壓力，造成濾布及框板損壞，壓濾機噴料、漏料，需要經(jīng)常停機更換濾板和濾布，影響壓濾機工作時間，增加濾板、濾布投入成本。

　　1.2 渣漿供料泵長期處于恒速運轉狀態(tài)，電耗高

　　壓濾工序共有GMZ型渣漿進料泵4臺，每臺功率為160 kW。正常運行時,渣漿泵開2臺，備用2臺。運行中的渣漿泵處于恒速運轉狀態(tài)，操作人員通過調節(jié)泵出口閥門和進料回流閥門來調節(jié)進料壓力和進料流量，即通過人為增加阻力的方式達到調節(jié)壓力的目的。這種節(jié)流調節(jié)方法使大量的電能消耗在閥門的截流過程中。

2 解決方案

　　節(jié)能措施就是采用變頻調速器來調節(jié)流量。為提高壓濾機的工作效率，降低濾布破損率,延長濾布使用周期，減少渣漿泵的電耗，降低生產(chǎn)成本,壓濾渣漿泵進行了變頻自動控制改造。變頻技術是通過控制渣漿泵電動機工作頻率來改變電動機轉速,從而達到穩(wěn)定渣漿泵出口壓力及流量的作用。由于水泵類為平穩(wěn)轉矩負載，軸功率與轉速成立方關系，所以當水泵轉速下降時，電耗也大大下降，節(jié)能效果非常顯著。

　　2.1改造過程

　　對原渣漿泵不作任何改動，每臺增加1臺變頻器，泵出口增加1臺壓力變送器。變頻器自帶的PID控制模塊可實現(xiàn)壓力指標閉環(huán)自動控制，也可通過改變頻率手控調節(jié)進料壓力。

　　改造后，渣漿泵給料壓力既可在0.60～0.65 MPa范圍內依據(jù)壓濾機工藝需要設定,實現(xiàn)進料壓力自動控制;也可在0.1～0.65 MPa范圍內手動控制，實現(xiàn)進料壓力由低到高的無級調節(jié)，免去了頻繁操作給料閥門和回料閥門的繁重勞動。

　　(1)手動控制。

　　在給料初期，手動控制變頻器，使壓力達到0.1～0.3 MPa;5～10 min后，壓濾機工作腔內已有足夠物料填充，此時進料壓力逐漸升高;當進料壓力升至0.65 MPa時，投入手動、自動無擾動切換，進入自動穩(wěn)壓、壓濾保壓過程。

　　(2)自動控制。

　　首先設定自動控制的目標壓力為壓濾保壓0.65 MPa，并且為了避免變頻器在目標壓力0.65 MPa附近振蕩，首先加大積分時間，再適當減小比例增益。

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