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高防护等级变频器在污水处理中的应用

供稿:工控网 2007/4/20 9:23:00

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1 引言
在现代城市污水处理厂构成的污水工艺的自控系统中,有相当部分的生产设备配置了变频器。生产现场往往被腐蚀性气体、潮湿、日晒、高温、振动、雷击、电网浪涌、灰尘等破坏性因素所侵袭和干扰。这些危害因素直接对变频器的安全可靠运行构成潜在的隐患。因此,正确认识污水处理厂的生产机械特性,了解、熟悉变频器应用一些基本条件和要求,选用防护等级相匹配的变频器,对保障变频器在恶劣环境下安全运行是十分必要的。2 污水处理介绍
2.1 污水处理的工艺流程
一般的污水处理主要采用二级处理方式:
第一级机械处理:一般采用格栅等机械设备过滤污水中漂浮物或颗粒较大的物质;
第二级生化处理:根据不同处理要求,处理污水含有的各种超标的硅物质或金属元素,使处理后的水能满足后续用水设备的要求,如生活用纯净水、工业锅炉软化与除盐水等,如图1所示。

图1 污水处理流程示意图
图1 污水处理流程示意图

2.2 配置变频器的生产机械
污水工艺的机械设备根据相关污水处理的工艺,可以配置变频器的生产机械有两类:
(1) 恒功率负载即PM=TL·n这类设备主要是刮吸泥机、污泥脱水机的滤带传动机构、加药投料螺杆泵、污泥螺杆泵。此类设备有2个特征:在运动过程中产生磨擦性质的负载阻转矩,其作用方向总是与旋转方向相反。低速运行,象沉淀池的刮吸泥机,平均线速度在1~2m/min范围。所以,当变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的转矩过载能力。
(2) 水泵、风机负载这类负载特点是产生阻力与转速n的平方成正比。值得注意的是,高速时所需电机功率随转速增长过快,与转速n的立方成正比。通常情况下,潜污泵、风机的变频器基本上运行在工频以下范围。正确认识生产机械转矩特性,是合理选取变频器和维护变频器的基础
2.3 变频器被破坏的原因分析
变频器的一般故障现象是污水处理生产现场的破坏性因素决定的,究其原因是变频器被关闭在金属柜内,长期受到高温、腐蚀性气体侵袭,以及机械振动和电网波动作用所致。易导致变频器发生下列故障:变频器功率开关管烧毁;变频器不能启动;变频器频率不可调;变频器屏显频率无规则乱跳;过热跳闸。我公司在江苏宜兴给KD-2500污泥脱水机分别安装了变频一体化的电动机和普通变频器,在不到1年的时间内,变频器功率开关管、整流管桥先后烧毁。3 安邦信高防护等级变频器介绍
3.1 防护等级介绍
防护等级是国际电工委员会按照EN60529/IEC529制定的标准,如防护等级IP54,IP为标记字母,数字5为第一标记数字,4为第二标记数字第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级;
3.2 安邦信高防护等级变频器X系列
高防护等级X系列变频器(简称密封柜)是在G7、G9系列变频器的基础上,新推出的又一高科技产品。该产品设计裕量充足,高达150% 的过载能力能完全确保负载突变的情况下,系统不跳闸,保证了生产过程的连续性。采用IP64防护等级,广泛适用于印染、纺织、水泥、煤炭、陶瓷等多尘埃、潮湿及高温的恶劣工业场合。它具有如下特点:
(1) 采用IP64防护等级,柜体内基本上不会进入灰尘,而且从每个方向对准柜体的喷水都不会引起损害,有效的适应了污水处理恶劣的工作环境;
(2) 超强的过载能力,可以超过额定电流150%的情况下仍能保持连续运转,确保生产过程的连续性;
(3) SPWM调制;
(4) 15kHz载波频率,静音运行;
(5) 低频额定转矩输出;
(6) 灵活的V/F曲线,多达15种;
(7) 自动节能控制,优化电机效率;
(8) 中英文键盘显示可选;
(9) 本机/远程控制,一键切换;
(10) 先进的转矩补偿功能;
(11) 多种参数在线调整及监视;
(12) 定时器功能;
(13) 完善的保护报警功能,多达39种;
(14) 瞬时停电处理及速度追踪再起动。
3.3 应用场合
江苏宜兴某某污水处理厂,其照片图如图2所示。
图2 江苏宜兴某某污水处理厂照片图
图2 江苏宜兴某某污水处理厂照片图

(1) 污水泵1、污水泵3电机功率为30kW;
(2) 启动方法:采用变频器直接启动;
(3) 控制方法:采用液位浮球开关控制变频器启动。与停止当污水满了启动变频器驱动污水泵排污,当污水没有了停止变频器,其电气图如图3所示。


(1) 启动电流:25A;
(2) 功率因数:0.98;
(3) 平均运行时间:20h/d。4 系统应用效果
(1) 原选用型防护等级IP20的变频器,不到1年就发生功率开关管、整流管桥先后烧毁故障;
(2) 后改选用安邦信高防护等级变频器AMB-X9-030-T3后,运行至今3年多无故障;
(3) 污水处理厂中的污水泵在使用了安邦信高防护等级变频器系列变频器以后,不但免去了许多繁琐的人工操作,不安全隐患因素,并使系统始终处于一种节能状态下运行,更能适应各种恶劣的工作环境,延长了设备的使用寿命,更好的适应了生产需要。5 结束语
随着环境保护要求的提高及环境保护意识的加强,各行业生产厂家对排放的废渣、废气、废水都需要进行一定的处理,安邦信推出的高防护等级变频器,专门针对各种恶劣的工作环境,在污水处理厂或相似的系统中使用变频器应具有很好的推广价值。 信息来源于:变频器世界

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