飼料廠電氣設(shè)計(jì)節(jié)能降耗論文

時(shí)間:2022-04-29 11:52:08

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飼料廠電氣設(shè)計(jì)節(jié)能降耗論文

1變壓器房

變壓器房是飼料廠供電的源頭,飼料廠的節(jié)能降耗應(yīng)從變壓器開始。變壓器的功率損耗由空載損耗、有載損耗和負(fù)載率組成??蛰d損耗、有載損耗是變壓器自身的損耗,由變壓器鐵芯和變壓器繞組電阻決定。以一臺(tái)S9型油變800kVA變壓器為例,空載損耗為1400W,負(fù)載損耗為7500W,那么每天的耗電量為:24×(1400+7500)/1000=213.6kW•h。因此,在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選擇低損耗、高效率的新節(jié)能變壓器。變壓器的取值在75%~80%較為合理,當(dāng)小于30%時(shí),可以考慮換小容量的變壓器;當(dāng)大于85%時(shí),可以考慮換大容量的變壓器。由于飼料企業(yè)淡、旺季明顯,所以可以安裝2臺(tái)變壓器。在旺季時(shí),使用兩臺(tái)或大容量的那臺(tái)變壓器;在淡季時(shí),使用1臺(tái)或小容量的那臺(tái)變壓器。這樣可以大幅度降底變壓器的損耗。

2配電室

變、配電室的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心,這樣可以縮短各設(shè)備供電半徑,降低輸送電能時(shí)電纜所產(chǎn)生的損耗。此損耗因與電纜電阻及負(fù)荷大小有關(guān),因此,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選用電纜品種及規(guī)格,合理車間布線,縮短供電半徑。以185mm2的銅芯聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜為例,在20℃滿負(fù)荷時(shí),長度每增加1km,電阻增加0.099Ω,每小時(shí)耗電增加11.44kW•h。

3中央控制室

中央控制室顧名思義,是整個(gè)飼料廠的核心所在。在中央控制室內(nèi)可以完成對整個(gè)飼料廠95%的設(shè)備控制,而在飼料生產(chǎn)的過程中,這些設(shè)備的負(fù)荷情況,決定了這些設(shè)備功率因數(shù)的高低﹑單位能耗的高低。為了確保這些設(shè)備能夠始終運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài),可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)跟蹤設(shè)備的負(fù)載情況,自動(dòng)控制設(shè)備輸出與運(yùn)行,避免電能的無謂浪費(fèi)。

3.1原料接收與初清工段

這一工段負(fù)責(zé)飼料廠生產(chǎn)所需原料的接受和清理工作。一個(gè)處理量30t/h的簡單原料接受清理工段,一般由3kW除塵風(fēng)機(jī),5.5kW提升機(jī),0.75kW清理篩設(shè)備組成。就這個(gè)簡單的原料接受清理工段,每小時(shí)耗電就達(dá)9.25kW•h。至于大產(chǎn)量復(fù)雜的原料接受清理工段,耗電就更多了。因此做電氣設(shè)計(jì)時(shí),要對接收原料的第一臺(tái)設(shè)備負(fù)載情況,進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,確保整個(gè)工段設(shè)備能夠在滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。料滿后自動(dòng)提醒并停止整個(gè)工段的設(shè)備,或設(shè)備空載運(yùn)行一段時(shí)間后,自動(dòng)提醒并停止整個(gè)工段的設(shè)備,以達(dá)到避免電能的無謂浪費(fèi)。

3.2粉碎工段

粉碎,是飼料生產(chǎn)過程中重要工序之一,粉碎效果的好壞對飼料產(chǎn)品的適口性、飼喂效果及后續(xù)工序的加工有著重要影響。一般飼料中需粉碎的原料占全部配方原料的50%~80%,粉碎工序的電耗占飼料廠生產(chǎn)車間總電耗的30%~70%[2];這表明原料粉碎成本的控制對整個(gè)飼料生產(chǎn)成本的控制有著舉足輕重的作用,因此在做電氣設(shè)計(jì)時(shí),首先對粉碎機(jī)應(yīng)采用降壓啟動(dòng)或軟啟動(dòng)的方式,降低電機(jī)啟停對電網(wǎng)的影響,并可以采用就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)姆绞教岣吖β室驍?shù)。用于粉碎機(jī)控制回路中的大型交流接觸器,也可選用“交流吸合,直流保持”或永磁式微功耗接觸器,其吸合瞬間功耗小,靠永磁體維持吸合,運(yùn)行中無需工作電流,僅有0.8~1.5mA電子模塊的工作電流,節(jié)能效果顯著,與普通CJ20系列接觸器相比可節(jié)電97.6%。以132kW的SFSP112×50F冠軍粉碎機(jī)為例,采用正反轉(zhuǎn)Y-Δ啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)普通CJ20系列接觸器有3420W的吸合功率,工作時(shí)每小時(shí)需要耗電0.237kW•h。而換成“交流吸合,直流保持”或永磁式微功耗接觸器后,啟動(dòng)時(shí)吸合功率為82.08W,工作時(shí)每小時(shí)需要耗電0.00066kW•h。

3.2.1粉碎喂料器粉碎

喂料器控制著粉碎機(jī)的物料給入量,換而言之,它決定了粉碎機(jī)的效能。粉碎機(jī)在粉碎物料的過程中,由于飼料廠需粉碎不同的物料,而不同的物料粉碎機(jī)的給入量是不同的,喂料速度過快容易造成粉碎機(jī)超載甚至堵機(jī);而喂料速度過低又會(huì)造成粉碎機(jī)效能偏低。因此,電氣設(shè)計(jì)時(shí),粉碎喂料器應(yīng)用變頻器控制,即實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同的物料調(diào)節(jié)給入量,同時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤監(jiān)控粉碎機(jī)的負(fù)荷狀態(tài),根據(jù)粉碎機(jī)的負(fù)荷狀態(tài),自動(dòng)調(diào)整粉碎喂料器的電機(jī)轉(zhuǎn)速,確保粉碎機(jī)是在滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。采用自動(dòng)控制系統(tǒng)后,生產(chǎn)能力可提高0.2t/h以上,同時(shí)噸料電耗為5.0(kW•h)/t(2.5篩孔機(jī)械式出料);以時(shí)產(chǎn)10t的水產(chǎn)料生產(chǎn)線為例,粉碎效率提高25%,尤其是細(xì)粉碎效率能提高58%~71%,每小時(shí)就提升2.5t產(chǎn)能,每天設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)10h就提升25t產(chǎn)能,每月開機(jī)30d就提升750t,6個(gè)月就提升4500t,以粉碎加工成本7元/t計(jì)算,半年可為公司節(jié)省4500t×7元/t=31000元的成本。

3.2.2粉碎脈沖風(fēng)機(jī)

粉碎機(jī)停止后,需讓粉碎脈沖風(fēng)機(jī)延時(shí)停止,以保證脈沖布袋的清潔。粉碎機(jī)空氣輔助系統(tǒng)的負(fù)壓狀態(tài)良好,提高風(fēng)機(jī)效率,延長布袋使用時(shí)間。粉碎機(jī)合理的輔助吸風(fēng),可使粉碎機(jī)產(chǎn)量提高15%~35%。

3.3制粒工段

制粒工段的核心是制粒機(jī),用于將粉碎混合了的物料壓制成顆粒。在整個(gè)飼料加工生產(chǎn)過程中,約有30%~50%的電耗是用于制粒。制粒是飼料生產(chǎn)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),同時(shí)也是一個(gè)很復(fù)雜的環(huán)節(jié)。之所以說復(fù)雜,是因?yàn)樵闲誀?、進(jìn)料量、蒸汽量、生產(chǎn)操作、環(huán)模這些因素將制約著制粒的效率。同時(shí)粉碎粒度,調(diào)質(zhì)效果,制粒過程控制,冷卻條件等因素都將影響制粒的質(zhì)量。無論是制粒的效率還是制粒的質(zhì)量,都將對制粒機(jī)的生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響,因此在做電氣設(shè)計(jì)時(shí),首先對制粒機(jī)應(yīng)采用降壓啟動(dòng)或軟啟動(dòng)的方式﹑就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)姆绞?,提高功率因?shù)。用于制粒機(jī)控制回路中的大型交流接觸器選用“交流吸合,直流保持”或永磁式微功耗接觸器,降低制粒機(jī)能耗。

3.3.1制粒喂料器

制粒喂料器的作用與粉碎喂料器相同,制粒喂料器采用變頻器控制,實(shí)現(xiàn)制粒機(jī)物料給入量的調(diào)節(jié)。通過制粒機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)跟蹤監(jiān)控制粒機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)﹑調(diào)質(zhì)器內(nèi)溫度﹑水分的變化。根據(jù)制粒機(jī)的負(fù)荷﹑調(diào)質(zhì)器內(nèi)溫度﹑水分,自動(dòng)調(diào)整制粒喂料器電機(jī)轉(zhuǎn)速,確保制粒機(jī)是在滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。使制粒機(jī)單位產(chǎn)量的能耗降低。

3.3.2制粒調(diào)質(zhì)器

制粒調(diào)質(zhì)器也應(yīng)采用變頻器控制,通過制粒機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)節(jié)制粒調(diào)質(zhì)器的攪拌速度,使其與制粒喂料器物料給入量相匹配;自動(dòng)調(diào)節(jié)制粒調(diào)質(zhì)器內(nèi)蒸汽和水分的給入量,使原料中的淀粉獲得充分糊化,提高制粒的效率,降低制粒機(jī)制粒時(shí)的能耗。

3.3.3冷卻器風(fēng)機(jī)

正確調(diào)節(jié)與控制冷卻器內(nèi)的風(fēng)量與溫度,避免過度冷卻,可提高飼料的質(zhì)量和降低能耗。因此冷卻器風(fēng)機(jī)也需采用變頻器控制,由自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)飼料顆粒的大小,環(huán)境溫度﹑濕度的高低,自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻器風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,冷卻器內(nèi)飼料得到適當(dāng)冷卻。

4結(jié)束語

在做飼料廠電氣設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在滿足飼料生產(chǎn)工藝需求的前提下,充分結(jié)合設(shè)備的原理、效果和性能,從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行比較和優(yōu)化,選擇出最佳的方案,才能真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

作者:童建國徐彬陳彬彬單位:江蘇溧陽正昌電控工程有限公司