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祁立環(huán)保：雙變頻離心式脫水機在污泥處理系統(tǒng)中的應用
前言
隨著國家對環(huán)保問題的重視，離心機技術(shù)在污泥處理系統(tǒng)中的應用也得到了大力推廣。離心機處理污泥具有污泥回收率高、運行可靠等優(yōu)點，但同時存在著耗能高、噪聲大等缺點。而將變頻技術(shù)應用到離心機系統(tǒng)，則可能在節(jié)能減排、運行穩(wěn)定方面收到顯著效果。
1 離心機工作原理
用于污泥處理的離心式脫水機主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋體、差速器、主副電機等設(shè)備組成。當污水經(jīng)過加藥后送入轉(zhuǎn)鼓，在轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，比重較大的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，與轉(zhuǎn)鼓作相對運動的螺旋體則不斷地將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒擠出排渣口，分離后的清液則經(jīng)液層調(diào)節(jié)板開口流出轉(zhuǎn)鼓。
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地址：上海市閔行區(qū)龍茗路2795號220-221室
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公司： http://www.doser-qilee.com/
2 雙變頻共直流母線系統(tǒng)
螺旋體和轉(zhuǎn)鼓之間的相對運動——差轉(zhuǎn)速是通過差速器來實現(xiàn)的，其大小由副電機來控制。差速器的外殼與轉(zhuǎn)鼓相聯(lián)接，輸出軸與螺旋體相聯(lián)接，輸入軸與副電機相聯(lián)接。主電機帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的同時也帶動了差速器外殼的旋轉(zhuǎn)，副電機通過聯(lián)軸器的聯(lián)接來控制差速器輸入軸的轉(zhuǎn)
轉(zhuǎn)速速度快，螺旋體速度慢，那么轉(zhuǎn)鼓有帶著螺旋體轉(zhuǎn)動的作用力，螺旋體帶著副電機轉(zhuǎn)。這樣就導致副電機接到電網(wǎng)運行時，其軸上受到主機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿同步轉(zhuǎn)速方向旋轉(zhuǎn)。此時，副機從軸上輸入機械功率轉(zhuǎn)化成電功率返回電網(wǎng)，處于回饋制動再生發(fā)電狀態(tài);另一方面，它又從電網(wǎng)輸入滯后的無功功率，已建立磁場，實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換?；仞伒诫娋W(wǎng)的轉(zhuǎn)子電流有功分量經(jīng)過變頻器內(nèi)的全波整流元件，加到直流母線上，由于主副變頻器的母線并聯(lián)，該能量就被主電機利用，使母線電壓維持在610v以內(nèi)。
3 控制系統(tǒng)
3.1 進泥流量控制
因為污泥具有可壓縮性，進泥含固率時刻都在變化，為防止污泥的堆積堵料而使運行停止，需關(guān)注螺旋體的力矩控制。
副變頻器自動連續(xù)測量螺旋體的力矩值，將該力矩模擬量新號送入PLC模擬量模塊，CPU將實際測量值和設(shè)定值進行比較，經(jīng)過PID運算，輸出4-20mA的信號去控制進料變頻器，通過改變變頻器的輸出頻率來控制進料泵的進泥量，達到螺旋體的恒轉(zhuǎn)矩控制。
3.2 差轉(zhuǎn)速控制
差轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)鼓和螺旋體之間的相對轉(zhuǎn)速，差轉(zhuǎn)速越大，沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的泥塊很快就從轉(zhuǎn)鼓出泥口排出，即推料速度快;差轉(zhuǎn)速越小，推料速度慢。
差轉(zhuǎn)速對泥餅的含水率和排放水的清濁度都有影響，一般而言，差轉(zhuǎn)速變小時，泥餅含水率會變低，排放水會變渾濁;差轉(zhuǎn)速變大時，泥餅的含水率會變高，排放水會清一些。
從幾個方面分析可知，為了使離心機分離效果好且穩(wěn)定，就要求差轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)可調(diào)，并且保持穩(wěn)定。
又因為主電機在運行過程中一般不進行調(diào)整，它主要是分離因素的一個指標，而一種污泥一般對應一個分離因素。
因此，由于轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和差速器變比一般固定不變，因此只需要調(diào)節(jié)副機變頻器的輸出頻率，即可實現(xiàn)差轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
4 結(jié)束語
應用于變頻技術(shù)離心機中，主要有以下優(yōu)點：
1)啟動平穩(wěn)，變頻器具有軟啟動器的功能，實現(xiàn)了電機的平穩(wěn)啟動，延長了機器的使用壽命。
2)應用性比較廣，尤其是主機變頻器，由于各種污泥的泥性不同，所要求的分離因素也不同，這樣就需要不同的主機轉(zhuǎn)速，通過變頻器就可以方便調(diào)整分離因素。
3)副機通過變頻器控制差速器，相對于以前常用的電渦流制動等設(shè)備，具有明顯的節(jié)能效果，而且動態(tài)響應快。
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