英威騰Goodrive5000在螺桿壓縮機的應(yīng)用

　　本文通過對山東淄博某石油化工企業(yè)Nano-forming（NF）碳四芳烴構(gòu)化工藝生產(chǎn)線中原料氣壓縮機的高壓變頻調(diào)速項目來介紹其應(yīng)用特點和優(yōu)勢。

　　主要裝置和設(shè)備由反應(yīng)、分離、吸收、換熱和化學(xué)處理等部分組成。主要設(shè)備有：一、二級分離裝置、過濾、增壓裝置、換熱器、脫水器、膨脹器、加熱爐、烴構(gòu)化反應(yīng)器等。裝置主要配套設(shè)施有：產(chǎn)品罐、吸收塔、涼水塔、循環(huán)冷卻水泵及其它公用工程、控制和運輸配套設(shè)施等。

　　英威騰GD5000系列矢量型高性能變頻器采用電壓源型單元串聯(lián)多電平高-高解決方案，直接6kV輸入、6kV輸出，接線簡單、控制靈活。控制系統(tǒng)采用DSP+FPGA+ARM三核技術(shù)，對此種轉(zhuǎn)矩波動大的螺桿式壓縮機采用無PG（速度傳感器）的電壓開環(huán)（SVC）控制。一方面可輕松實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的帶重載啟動；另一方面，當(dāng)負(fù)荷波動瞬間轉(zhuǎn)矩增大時，內(nèi)置的DSP高速數(shù)字處理芯片可在100毫秒內(nèi)迅速降低運行轉(zhuǎn)速，提高輸出的電磁轉(zhuǎn)矩，防止因負(fù)載瞬間波動電流突然增大造成的設(shè)備頻繁跳閘，滿足現(xiàn)場運行工況要求。此外，對原料提純分離中的壓縮機組使用高壓變頻調(diào)速還有如下幾大優(yōu)勢：

　　電機為額定頻率60HZ的變頻電機，采用直驅(qū)方式，中間省去了增速箱等附屬裝置，降低了系統(tǒng)損耗。使用變頻傳動，滿足轉(zhuǎn)速輸出要求，其輸出頻率范圍0.5～120HZ，頻率分辨率0.01HZ；提高了傳動效率和控制精度。

　　采用DCS集中控制，起停采用現(xiàn)場硬接線按鈕，不僅滿足了設(shè)備運行的安全可靠，而且還提高了工藝流程優(yōu)化調(diào)整和監(jiān)控的實時性和靈活性。其系統(tǒng)控制圖如下所示：

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　　原料氣儲罐容積有限從而造成壓縮機吸氣壓力不穩(wěn)定，負(fù)荷隨時間無規(guī)律波動。使用變頻調(diào)速可在壓縮機出口加裝壓力傳感變送器，變頻器可根據(jù)負(fù)荷變化實時調(diào)整運行轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)輸出壓力恒定的閉環(huán)控制。運行頻率越低，制冷壓縮機的能耗也越低，從而在滿足工藝要求的條件下能實現(xiàn)一定的節(jié)能降耗。

　　化工企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備繁多，經(jīng)常大批量同時啟動時容易造成廠內(nèi)母線電壓陡降，引起設(shè)備欠壓跳閘。GD5000系列變頻器具有優(yōu)良的抗電網(wǎng)電壓波動性能。網(wǎng)側(cè)電壓在+10%～-15%之間波動時可做到滿載輸出。同時具有AVR功能，能夠根據(jù)母線電壓的波動自動調(diào)整輸出電壓。網(wǎng)側(cè)電壓在短時間小于85%～65%額定值或大于110%～120%額定值時，高壓變頻器降額運行不停機，可保證壓縮機持續(xù)運行。

　　作為工藝循環(huán)中的關(guān)鍵負(fù)載，GD5000系列變頻器具有功率單元工作情況（溫度、直流母線電壓、電流等）的實時監(jiān)控和單元自動旁路功能。

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