重介选煤中浓介质泵变频调速器的应用

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内蒙古太西煤集团兴泰煤化公司2003年建成设计能力为年入洗原煤120万吨的选煤厂，洗选工艺流程为重介精选、浮选机浮选、尾煤分选的联合工艺流程，主要选精煤设备为无压给料三产品重介旋流器，重介旋流器是利用重介质（200目的铁精粉）悬浮液使物料在离心力场中实现按密度分选的设备。旋流器本身无运动部件，其入料压力是靠浓介质泵的出口压力来实现。实际运行过程中的压力，会根据入选原煤的煤质及入料量进行变动，为满足重介旋流器的工作条件，就需要及时调整。

问题：原三产品无压给料重介旋流器的入料压力是靠介质泵入料管上的电动液阀来实现的，这样就造成了泵的效率降低，大量的能量损失在阀门上，有时会出现气蚀现象。并且由于运行时间长，操作时有关阀不严、开阀困难发生，压力也不易控制。2008年12月进行技术改造，采用了一台400V，FRN280P11S-4CX变频调速器，75KW。至今使用正常。

变频调速器的介绍

该变频调速器属于交-直-交型变频调速器，由主回路（包括整流器，中间直流环节和逆变器）和控制回路组成。在其工作时，首先，将三相交流电经桥式整流装置整为直流电，脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下，用逆变器将直流电在逆变为电压和频率可调的三相交流电源。根据交流电动机的同步转速表达式n=60f（1-s）/p，f-即频率，n-转速，p为极对数。频率于转速成正比，达到调速的目的。变频调速器本身综合保护功能齐全，有过电压、过电流、欠电压、缺相、加速过电压、减速过电压、变频器过载、变频器过热、电机过载等等保护功能。变频调速器发生异常时，保护动能动作，立即跳闸，LED显示报警名称，将设备故障发生率降到最低，能可靠地保护设备。其本身故障率很低，维护量较小。

变频调速器的作用

要想满足三产品重介旋流器的入料压力，即需改变浓介质泵的出口压力。根据文献，泵的调节方式不外乎以下两种：管路特性曲线的调节，如关阀调节；水泵特性曲线的调节，如水泵转速、叶轮切削等。考虑到节能效果方面，改变水泵性能曲线的方法，比改变管路特性曲线要显著的多。因此，改变水泵性能曲线成为调压节能的主要方式，而变频调速在改变水泵性能曲线优势明显。如下图一、图二。

变频器调速控制是在管网性能的曲线不变的情况下，通过改变泵的工作转速，使其性能曲线变化，从而变更运行工作点来实现调节。泵的特性曲线取决于电机的转速，如果把速度从n变为n′，工况点将从A0点移到A2点，扬程将从H0降到H2。即改变了浓介泵的出口压力，变频器的优点如下：

变频器能使介质泵启动平稳、振动小。尤其大功率电机，380V电压情况下，电机启动电流减小，启动转矩大，频率可由OHZ-50HZ任意调节，真正的实现了软启动、软停运。由于变频器提供给电机的是无谐波干扰正弦波电流，减少了电机启动故障次数，至今采用变频器后电机及泵未发生一次大故障。

变频调速器通过改变频率调节电机转速，改变介质泵的出口压力，从而满足旋流器分选压力的要求，有效的提高了精煤产率。其操作方便、可靠，较过去用介质泵入料管上的电动液阀调节旋流器入料压力精确的多。

泵机械故障大大降低。未使用变频调速器之前，因泵启动、停机振动太大，运行不平稳。正常运行有时出现气蚀现象，泵的密封环磨损较快，叶轮和内衬撞击、损坏也较快。自从使用变频器调速后，机械故障大大降低，材料消耗下降，影响生产时间在缩短。

使用变频调速器的节能效果

增设变频器前，采用调节介质泵入料流量来改变泵的出口压力，电机在工频下运行，转速不变，功率因数低，电能浪费现象严重。增设变频器后，提高了电机的功率因数，在变频率42HZ情况下，泵出口压力就能满足旋流器入料压力的要求，能耗大大降低。经过两年的运行、比较，入选吨煤可节电0.76KW·h，按照入选能力120万吨/a，电费0.5元/KW·h计算，每年可节约电费45.6多万元。

内蒙古太西煤集团兴泰煤化公司选煤厂应用变频调速器的实践表明，400V、FRN280P11S-4CX变频器具有性能优良、可靠性强、用于调节泵的流量和压力精确度高的特点，适用于对泵进行调速，可保证泵的平稳启动和停运，降低了机械故障率，节能效果十分明显，对提高企业经济效益具有很大的促进作用。