1引言 在氯堿企業(yè)中，鹽水工序的加壓溶氣罐的液位，通常都是由調(diào)節(jié)閥來控制的，通過閥門的大小來穩(wěn)定容器的液位，由于人工調(diào)節(jié)的滯后性，造成液位忽高忽低，一是對工藝生產(chǎn)的穩(wěn)定性造成嚴重影響；二是電動機頻繁的開停，調(diào)節(jié)閥門的流量對其控制裝置、電機的破壞性較大：三是導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門的損壞率上升，同時加大了工人勞動強度，增加了經(jīng)濟損失。為了解決這一問題，去年我院在對江蘇北方氯堿集團公司10萬T/年鹽水工程設(shè)計中，對鹽水增壓泵電機采用變頻器控制，利用調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速來改變增壓泵的流量，從而達到穩(wěn)定加壓溶氣罐液位的目的。通過一年多的運行，既穩(wěn)定了生產(chǎn)，又取得了較好的經(jīng)濟效益。 2原控制方案 通常是采用一臺DNl50的大口徑調(diào)節(jié)閥根據(jù)液位變化來調(diào)節(jié)液位大小，由于閥門口徑大，存在一定的漏泄量以及人工調(diào)節(jié)的滯后性，嚴重影響了調(diào)節(jié)的品質(zhì)和控制的準(zhǔn)確度，造成增壓溶氣罐的液位很難控制穩(wěn)定，同時調(diào)節(jié)閥門經(jīng)常損壞。為了節(jié)約能源，提高控制的穩(wěn)定性，因此采用變頻調(diào)速技術(shù)控制增壓泵電機的轉(zhuǎn)速來改變進液流量，以實現(xiàn)穩(wěn)定液位、節(jié)能的目的。 3控制方案設(shè)計 3．1變頻器的選用 變頻器選用西門子MIcROMAsTER430型號的變頻器。該變頻器適用于各種變頻驅(qū)動裝置，尤其適用于工業(yè)生產(chǎn)中的水泵和風(fēng)機，其特點是設(shè)備性能面向用戶的需求，而且使用簡便，具有更多的輸入一輸出端子，還具有經(jīng)過優(yōu)化的帶有手動，自動切換功能的操作面板，以及自適應(yīng)功能的軟件。另外機械部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此組態(tài)特別靈活，詳細參數(shù)見表1。 3.2閉環(huán)自控系統(tǒng)設(shè)計 3.2.1控制系統(tǒng)框圖（圖1） 3.2.2自動控制]作越欄 根據(jù)工藝控制要求，在增壓溶氣罐上安裝了一臺液位變送器，變送器經(jīng)過檢測進出的測量值與給定值進行比較產(chǎn)生偏差，根據(jù)偏差大小和方向進行PID運算并輸出4～20 mA直流信號給變頻器，變頻器根據(jù)該信號做出變頻控制，改變電動機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)增壓泵供液量變化，由于出液口仍在出液，這種變化反過來又影響了液位的變化，而液位的變化量又通過液位變送器的測量反饋給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器經(jīng)過運算又給變頻器一個信號，再次實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)，進而達到自動控制穩(wěn)定容器液位的目的，實現(xiàn)閉環(huán)控制。 3.2.3抗十?dāng)_設(shè)計 由于變頻器集強電與弱電控制于一體，輸出主回路的諧波電流對控制回路產(chǎn)生干擾，影響輸入PID信號，使變頻器無法正常工作。所以設(shè)計安裝時，嚴格按技術(shù)規(guī)范要求，控制信號線采用屏蔽電纜敷設(shè)，布線時與主回路間隔一定的距離，屏蔽層應(yīng)可靠接地，要求R≤4Q，實際運行結(jié)果表明，傳輸信號和控制信號沒有受變頻器的輻射及大電流干擾。 4方案實施效果 （1）節(jié)能 電動機消耗功率和轉(zhuǎn)速的立方成正比，電動機轉(zhuǎn)速稍降低，消耗功率會大幅下降，最高節(jié)電達30％。 （2）閉環(huán)控制效果好 由于變頻器具有接收標(biāo)準(zhǔn)電流信號的功能，能根據(jù)液位設(shè)定值來調(diào)速控制液位，另外可遠距離手動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率來控制轉(zhuǎn)速以穩(wěn)定液位。 （3）控制精度高 調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)精度為3％～5％，帶閥門定位器可達1％～l. 5％，但變頻器調(diào)節(jié)精度為0 .l％，控制會更加平穩(wěn)。 （4）可靠性高 目前變頻器運行正常，可靠性不容置疑。 （5）起動和調(diào)速性能好 變頻器起動屬軟起動，起動電流小，對電網(wǎng)沖擊小，變頻調(diào)速屬無級凋速，調(diào)速平滑，對泵的機械沖擊小，可延長泵的使用壽命，從開泵的狀況可驗證上述結(jié)論。 （6）保護功能齊全。變頻器具有過電流限幅、過電流失速防止、短路及接地故障保護、輸入欠壓保護等功能，所以可靠性較高。 5節(jié)能及投資效果 5.1節(jié)能效果 投入變頻器前后增壓泵電機測試數(shù)據(jù)如表2所示 從上表可知，投入前后電機有功功率之差為13．9kW，因化工為連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備按年運行8 000 h計算，每年可節(jié)約電費（電價按0．58元，kW．h） 13．9× 8 000×0．58＝6．45萬元 5.2投資效果 5.2.1投資額見表3 5.2.2投資回收期 根據(jù)表3計算數(shù)據(jù)，在不計節(jié)省閥門、人工等情況下，靜態(tài)投資回收期為1．6年。 6結(jié)束語 從以上節(jié)能效果和投資額及靜態(tài)投資回收期的數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用閉環(huán)控制方案，采用變頻器的調(diào)速技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能耗型調(diào)節(jié)閥控制方案，是大勢所趨，變頻器值得大力推廣和應(yīng)用。