三晶变频器球磨机节能改造方案

》行业概述       球磨机是一种物料破碎之后，再进行粉碎的高细磨机械设备，广泛应用于水泥、化工、选矿、陶瓷、耐火材料等行业。根据加工物料的区别及生产企业类型，球磨机可以分为干式球磨机和湿式球磨机。

》工作原理和控制方式分析       球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机，小传动齿轮，电机，电控） 等主要部分组成。当球磨机运转时，物料由给料部送进回转部，物料与研磨体（研磨体一般为钢球或钢段）混合，在离心力和与筒体内壁产生的摩 擦力的作用下被带到一定的高度，在重力的作用下自由下落，落下的研磨体冲击底部的物料把物料击碎。在球磨机回 转时，研磨体还有滑动和滚动现象，物料与研磨体之间产生摩擦，将物料磨碎。由于进料端不断加入新物料，并且研 磨体下落时冲击物料所造成的轴向推力，使之向出料端。       球磨机筒体的转速，对粉碎作用和磨机产量影响也很大，当筒体转速过低时，筒体不能将研磨体带到一定的高度， 冲击物料的作用很小。（如图a所示）反之，若筒体的转速过大，转速 超过"临界转速"时，研磨体在其惯性离心力的 作用下贴附在筒体上，与筒体一起  作圆周运动，也根本起不到对物料的冲击作用。（如图b所示）只要当筒体的转 速适宜时（以"临界转速"的 60%～70%）， 研磨体抛出后，才能获得最大的降落高度，对物料产生较大的冲击效果（如图下图所示）

变频器节能改造原理：       据球磨机生产工艺要求，知道物料在加工生产的前期物料要粗磨，球磨机转速高，设备工频运行，此阶段运行时间不长，设备不节电。这阶段研磨体处于抛落式运动状态，物料在研磨体抛落时碰击作用下和及部分研磨作用下而被粉碎， 适合物料的粗磨。然而这时研磨的后的物料还达不到要求，需要进一步细磨。传统球磨机通过液力偶合器调节球磨机研 磨速度，这时电动机全速运行，就部分能量消耗在夜里耦合器上面，白白浪费掉。这阶段研磨体处于泻落式运动状态， 物料和研磨体接触面大，研磨程度好，适合物料的细磨。经变频器改造后，去掉了液力耦合器，直接用变频器调节速度， 能耗都用在有用工上。球磨机的转速就由大到小的过程，球磨机后期的转速就可由50HZ降到40HZ，或者更低，这样电 压和电流也降了下来，消耗的功率也随之下降，但不影响研磨的时间和效率。如此，就达到降耗节能的效果。   》控制电气图&现场应用

》参数设定

》方案优点 经SAJ8000B变频器改造后有以下优点： 1、变频实现球磨机软启动，冲击少，降低维护费用，延长设备的使用寿命 2、自动化程度高，工变频自动切换，变频故障可快速切换到工频运行 3、变频器的过流、过压、过载、缺相、过热等丰富的保护功能减少了设备的损坏几率。 4、降低了设备运行噪音，改良了工作环境 5、变频器改造后，直接用变频器调速，降低了能耗，节能效果明显。 （以山西某水泥厂250kw球磨机改造为例）       80吨位球磨机：电动机功率250kw，运行一个月（30天），每天运行20小时计算，电费1元每度 球磨机工频正常运行时实测电流为430A，功率因数按0.8，所以工频时: 球磨机一个月的有功功率： W1=√3*380*430*20*30*0.8=13584.4224kw 视在功率为：W2=√3*380*430*20*30=16980.5280kw 则粗算工频运行时每个月电费为16980.5280千元。

      经过变频改造后，实测运行时电流为400A,功率因数按0.9, 则：球磨机一个月的有功功率： W3=√3*380*400*20*30*0.9=14246.2560kw 视在功率为：W2=√3*380*400*20*30*=15795.8400kw 则粗算变频改造后的电费为15795.8400千元

      如此每个月节省电费约为：16980.5280-15795.8400=1184.688千元 ，相比工频运行，变频节电率为1184.688/16980.5280=7%，这是针对球磨机行业实际测量数据后估算值，节能范围在10%~20%内。然而球磨机行业应用的都是大功率电动机，能耗相当大，经过改造后节能效果明显，经济利益可观。