佰川磁懸浮離心鼓風(fēng)機整體性能介紹:
原有空氣鼓風(fēng)機是以齒輪加速方式使用的,它需要齒輪,軸承和潤滑系統(tǒng), 且機械摩擦產(chǎn)生有極大的能量耗損,噪音等問題。磁懸浮離心鼓風(fēng)機解決了這些 問題,它有5大核心技術(shù):高效永磁懸浮軸承,永磁高速同步電機、高效變頻系 統(tǒng)、PC控制器及鋁合金AL7075(航空鋁材)精密鑄造的高精度葉輪。
磁懸浮離心鼓風(fēng)機,不需要齒輪箱增速器及聯(lián)軸器,由高速電機直接驅(qū)動, 而電機采用變頻器來調(diào)速。鼓風(fēng)機葉輪直接與電機結(jié)合,而軸被懸浮于主動式磁 懸浮軸承控制器上。因為沒有物理接觸和無需潤滑油系統(tǒng),所以磁懸浮離心鼓風(fēng) 機具有高效,節(jié)能,低噪音,運行可靠和長期無需維修保養(yǎng)的特點。
磁懸浮離心鼓風(fēng)機采用一體化緊湊型設(shè)計。葉輪,高速電機,變頻器、磁懸 浮軸承及其控制系統(tǒng)配有CPU微處理器的控制面板集于一體,提高了安裝,操作 的便利性。為客戶大大節(jié)省能源和日常維護(hù)費用,提供清潔的作業(yè)環(huán)境。所以具 有技術(shù)*,性能可靠,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,節(jié)約能源,維護(hù)方便等特點。
一、產(chǎn)品優(yōu)勢
(1) 節(jié)能高效
磁懸浮離心鼓風(fēng)機使用了永磁鐵軸承,直聯(lián)技術(shù),高效葉輪,高速電機,無 額外的摩擦。鼓風(fēng)機根據(jù)輸出的(風(fēng)量可調(diào)范圍 45%-99%)自動調(diào)整電機功率 的消耗,保持設(shè)備運行的高效率。
(2) 無振動,低噪音
采用永磁鐵懸浮軸承及直聯(lián)技術(shù),無振動產(chǎn)生,鼓風(fēng)機不需要設(shè)置隔音裝置; 設(shè)備重量輕,不需設(shè)置特別基礎(chǔ),安裝布置簡單靈活。
(3) 無潤滑油
鼓風(fēng)機采用了永磁鐵懸浮軸承技術(shù),系統(tǒng)不需要潤滑油系統(tǒng),向電子,醫(yī)藥, 食品等特殊行業(yè)提供干凈的空氣。空氣軸承使用溫度達(dá)到 600 度,油性軸承系統(tǒng) 的所有弊端已成功解決。
(4) 無保養(yǎng)
沒有傳統(tǒng)鼓風(fēng)機所必需齒輪箱及油性軸承,我們所采用的一系列*葉 輪與電機不使用聯(lián)軸器,直接連接,智能控制系統(tǒng),關(guān)鍵部件采用 AL7075(航 空鋁材)這些技術(shù)保證了設(shè)備是無保養(yǎng)的,降低了用戶的維護(hù)成本,提高供氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
(5) 運轉(zhuǎn)控制便利
可在個人電腦上對鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù),壓力,溫度,流量等進(jìn)行自檢并定壓運轉(zhuǎn), 負(fù)荷/無負(fù)荷運轉(zhuǎn),超負(fù)荷控制,通過防喘振控制等實現(xiàn)無人操作。鼓風(fēng)機通過 調(diào)整葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)流量。根據(jù)吸入空氣的溫度和壓力變化,調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)可以輕易 的調(diào)節(jié)流量??梢宰詣雍褪謩诱{(diào)整流量。
(6) 設(shè)備安裝空間小
磁懸浮鼓風(fēng)機設(shè)備重量輕,設(shè)備尺寸小,安裝簡便,可以大量地節(jié)省用戶的建筑及 輔助電氣控制系統(tǒng)投資。
二、磁懸浮鼓風(fēng)機特性
(1) 效率高,節(jié)能顯著
高效葉輪與超高速永磁無刷同步電機通過磁懸浮軸承采取直聯(lián)方式去除了 變速齒輪箱和潤滑系統(tǒng),無機械接觸、無震動,運行噪音低,不需隔音罩。 采用永磁同步電機及調(diào)速控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)變轉(zhuǎn)速,在風(fēng)機的工作流量的范圍 內(nèi)保持很高的效率。
(2) 節(jié)省空間,減少輔助設(shè)施投資
較小的風(fēng)機房面積;設(shè)備重量輕,基礎(chǔ)施工簡單,安裝時不需起吊裝置;同 時,可以根據(jù)需要選用方便的布置方式,比如可以直接在曝氣池上設(shè)鼓風(fēng)機房, 可節(jié)省管道投資,減少管道阻力損失。
(3) 操作簡單、自動化程度高
風(fēng)機本身對轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、流量等進(jìn)行自檢,有防止喘振功能等,可實 現(xiàn)無人操作;在風(fēng)機的工作區(qū)域內(nèi),根據(jù)外部控制信號自由調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓 的輸出。風(fēng)機房不需要單獨配備就地控制柜、軟啟動柜,風(fēng)機本身集成了就地控制系 統(tǒng);風(fēng)機房設(shè)立的主控制盤通過電腦CPU可以自動連續(xù)調(diào)整壓力、流量、控制開 啟、問題報警等,實現(xiàn)單臺、多臺同時聯(lián)動自動控制作業(yè)。同時也可由遠(yuǎn)程 控制室控制。 相關(guān)的技術(shù)人員經(jīng)過簡單培訓(xùn),根據(jù)操作手冊的程序設(shè)置,風(fēng)機即可自動投 入運行并實現(xiàn)無人操作。
(4) 設(shè)備可靠性高
采用兩大科技技術(shù),永磁無刷同步高速電機PMSM、磁懸浮軸承技術(shù)(去 除由于變速箱、油路潤滑系統(tǒng)、復(fù)雜的控制系統(tǒng)故障);關(guān)鍵部件選用精良的材料(葉輪可根據(jù)情況調(diào)整使用不同的材質(zhì);通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),確保設(shè)備性能穩(wěn)定 優(yōu)異、可靠性高。
三、佰川磁懸浮離心鼓風(fēng)機構(gòu)造
鼓風(fēng)機是由離心渦輪鼓風(fēng)機,永磁無刷同步電機,變頻系統(tǒng),就地控制器等構(gòu)成的,內(nèi)含裝置結(jié)構(gòu)如下:
使用鋁合金(AC4C)鑄造的渦殼,在吸入側(cè)呈水平方向,在出口側(cè)呈垂直方 向,其材質(zhì)和效率都能達(dá)到理想要求。
(2) 高精度葉輪
①葉輪選用 AL7075(航空鋁材料),由 Lost-wax 工法精密鑄造制作而 成的,并經(jīng)過嚴(yán)格的測試。葉輪與電動機采用直聯(lián)方式連接。
②材料:AL7075(高強度航空鋁材)具有優(yōu)秀的耐磨、抗變形能力。
③連接方式: 葉輪與電動機采用直聯(lián)方式連接;
④軸使用鈦金屬材料,葉輪效率可達(dá) 92%;
⑤葉輪使用壽命達(dá) 30 年以上。
(3) 無油磁懸浮軸承
采用主動磁懸浮軸承技術(shù),每秒鐘超過 1 萬次的信號采集和實時校正,精 確控制轉(zhuǎn)子軸心位置,采用自動平衡技術(shù),振動小、無摩擦、無需潤滑。
(4) 磁軸承控制器
數(shù)字信號處理器:5 軸位移控制、10 軸電流控制,計算 速度每秒 1000M,時間頻率 200MHz。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D): 20 頻道,16 位 ;數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A): 4 頻道,12 位。
(5) 位置傳感器
電感式傳感器,可同時監(jiān)控 X,Y,Z 三個方向,電感傳感器發(fā) 出 5~100KHz 的交流信號給傳感器探頭,監(jiān)測不同位置下的電感值 得到位置偏移量。每秒鐘的檢測頻率超過 10000 次,反饋速度快、 精度高。
(6) 永磁高速電機(PMSM)
- 功率 : 22.5kW~500kW
- 轉(zhuǎn)速 : 20,000RPM~67,000RPM
- 壓力 : 4000mmAq~10000mmAq
- 絕緣等級 : H
- 電機 2 段式冷卻 ,不需要其他輔助系統(tǒng)
每臺鼓風(fēng)機配有永磁同步(PMSM)高速直聯(lián)電機,由單電機驅(qū)動單葉輪,電 動機的負(fù)載能力大于整個設(shè)計工況范圍內(nèi)的負(fù)荷值的 15%,高速電動機在鼓 風(fēng)機工作的任何工況點均不會過載。電機適合電源為 3 相 380V/50Hz,絕緣等級 為 H 級(保護(hù)溫度 170°C),防護(hù)等級:IP54,效率≥95% 可達(dá) 97%。所配永磁 同步(PMSM)電機采用的直連電機技術(shù),支持高速回轉(zhuǎn)使用適當(dāng)?shù)妮S承 時回轉(zhuǎn)軸以 20,000-200,000 回轉(zhuǎn)數(shù)可以實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn),發(fā)動機的效率可達(dá) 97% 。永磁同步高速直連電機(PMSM)配以高性能高速實時數(shù)字控制器構(gòu)成的 調(diào)速裝置,系統(tǒng)控制簡單,高效節(jié)能,轉(zhuǎn)速平穩(wěn),噪音低,是節(jié)能型綠色環(huán)保產(chǎn)品。
高速直連電機具有的性能,主要表現(xiàn)在電動機轉(zhuǎn)速采用變頻調(diào)節(jié),調(diào) 速方便(可無級調(diào)速),調(diào)速范圍寬,低速性能好(啟動轉(zhuǎn)矩大),運行平穩(wěn), 噪音低,效率高。 由于電動機的體積小,結(jié)構(gòu)簡單,效率高、無轉(zhuǎn)子損耗,所 以目前已得到廣泛的應(yīng)用。其特點為:可以無級調(diào)速,工作轉(zhuǎn)速范圍大,壽命要 大大高于傳統(tǒng)交流電機,而且噪音低,可滿足各種運行模式下的轉(zhuǎn)速要求。
(7) 冷卻系統(tǒng)
電機配有獨立的冷卻系統(tǒng),電機軸末端配有冷卻風(fēng)扇,電機殼體有獨立的 冷卻風(fēng)道,自然風(fēng)從電機尾端軸向進(jìn)入冷卻風(fēng)道從電機尾部徑向排出機箱外,從 而將電機的熱量帶走達(dá)到冷卻電機的效果。 *無油冷卻系統(tǒng) - 冷卻片材質(zhì)使用了熱傳導(dǎo)性非常強的鋁合金材質(zhì),無 附加的能源損耗。無需為了維持室內(nèi)溫度而安裝換氣/換風(fēng)裝置 直接把吸入的空氣直接排出外部,與外部空氣相循環(huán)。
(8) 變頻調(diào)速系統(tǒng)
采用低噪音、高性能的世界著名品牌偉創(chuàng)變頻器,與高速電動機配套使用, 保證輸出風(fēng)量在 45~99%范圍內(nèi)可調(diào)。變頻器能實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)速,其效率≥96%。 變頻器柜內(nèi)置有源諧波濾波器,以降低設(shè)備對電網(wǎng)的諧波污染,并且設(shè)備必須符合 IEEE519 標(biāo)準(zhǔn),其中包括所有偶次諧波小于奇次諧波的 25%要求(系統(tǒng)電網(wǎng)不 平衡小于 3%時),使總畸變電流小于 5%(在滿載情況下)。
(9) 放空閥
每臺風(fēng)機均配有放空閥,并配備放空消音器。采用氣動先導(dǎo)電磁閥,在鼓風(fēng) 機起動或關(guān)閉時打開,防止鼓風(fēng)機在喘振點運轉(zhuǎn),有效防止風(fēng)機發(fā)生喘振現(xiàn)象。 風(fēng)機采用電磁閥聯(lián)動控制的低氣壓氣動放空閥,放空閥由鼓風(fēng)機本身提供開閥氣 源,不需要提供外部動力和氣源,放空閥所要求的驅(qū)動氣壓≤0.3kgf/cm2,可確 保風(fēng)機在斷電或非正常情況下安全停機無任何影響,且美觀大方。放空閥的設(shè)計 為:停機-安全,失電-安全。
(10) 控制系統(tǒng)性能
每臺鼓風(fēng)機配有單獨的機體內(nèi)就地控制面板,控制面板包括起動、停車、運 行的控制及故障檢測,并能在發(fā)生故障時停止鼓風(fēng)機??刂泼姘暹€具有保證鼓風(fēng) 機正常運行的所有功能??刂圃頌槭О踩僮鞣绞剑此锌刂苾x表在報警 狀態(tài)下失效,控制系統(tǒng)的設(shè)計使鼓風(fēng)機在控制系統(tǒng)未通電或故障狀態(tài)下不能運 行。控制系統(tǒng)集中裝于一個機體內(nèi)控制面板上。 控制器和觸摸式彩色液晶顯示屏具備了漢化顯示以及以下的功能: 可以顯示實時運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù):電機轉(zhuǎn)數(shù),出風(fēng)壓力,吸入流量,入口過濾網(wǎng)壓力, 消耗功率,吸入口溫度,出風(fēng)溫度,電機溫度,累計運行時間,啟/停次數(shù),輸 入電流,變頻器輸出電流,修正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速、流量、功率,設(shè)定目標(biāo)值, 以及工況點在性能曲線圖中的位置。 ? ·可選控制模式:恒定風(fēng)量、恒定風(fēng)壓、恒定轉(zhuǎn)速以及接受現(xiàn)場 DO 模擬量 連鎖控制等控制模式。
·保護(hù)參數(shù)設(shè)定:出風(fēng)風(fēng)壓上限、電機轉(zhuǎn)數(shù)、功率、出口最小壓 力、出口壓力、電機溫度、喘振流量、吸入空氣溫度值、 出風(fēng)溫度、出口放空閥控制等等。
·另外還有:故障信號顯示、故障信號輸出、報警功能、故障停機等功能。
·配有 4-20mA 模擬量輸出、MODBUS、以太網(wǎng)通訊口方便客戶與主控柜(MCP) PLC 連接實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作。 為使用者操作簡便,操作面板顯示風(fēng)機工作的所有運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),具有手動操作 功能、并設(shè)有報警裝置。 為了保持的運轉(zhuǎn)狀態(tài),在風(fēng)機內(nèi)部設(shè)有風(fēng)量自動、手動調(diào)節(jié)系統(tǒng),并設(shè)防喘振功能等保護(hù)功能。
變頻智能調(diào)速控制系統(tǒng)風(fēng)機內(nèi)部集成的高精度壓力傳感器與 PID 調(diào)節(jié)系統(tǒng)共同作用,通過模糊控制的方 式,使風(fēng)機運行在的運行狀態(tài),并且通過主控柜系統(tǒng)的配合,實現(xiàn)單臺至 多臺風(fēng)機的組合控制。
機體就地控制: 為使用者操作簡單我廠選用機體內(nèi)設(shè)置控制柜,操作面板顯示工作的一切運 轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),具有手動操作功能,并設(shè)有報警裝置。為了保持的運轉(zhuǎn)狀態(tài),在風(fēng) 機內(nèi)部設(shè)有風(fēng)量和壓力自動,手動調(diào)節(jié)系統(tǒng),并設(shè)防喘振功能等保護(hù)功能。 Modbus 為 使 用 泛 的 汎 用 協(xié) 議 , Modbus 協(xié) 議 支 持 典 型 的 RS232/RS485/RS422 裝置和 以太網(wǎng)裝置。 所以,現(xiàn)在大部分產(chǎn)業(yè)用裝置(PLC, DCS, HMI, 儀器等)使用 Modbus 作為通信標(biāo)準(zhǔn)。本社的裝備也支持使用 RS485 (2 線式) 的 Modbus RTU 協(xié)議,還支持使用以太網(wǎng)鏈接的 Modbus TCP 協(xié)議。
- 控制器在控制板,由 2 個板(CPU, IO)來組成。
- CPU 板: Atmega128 (Flash ROM, EEPROM), Communication circuit, LCD I/F, Inverter I/F
- IO 板 : sensor signal conditioning, Actuator control - 特別安裝了支持 Modbus TCP 協(xié)議的以太網(wǎng)模塊。
- 支持 Modbus RTU 協(xié)議,應(yīng)該安裝把 RS485 信號變換為 RS232 的獨立的 通信變換器。
? RS485 連接 (MODBUS RTU) Modbus 模塊使用半雙工,多重點(Half duplex, multi point),規(guī)格根據(jù) EIA-485 規(guī)格。從盤鼓風(fēng)機跟 host (主盤)PLC 的 485 通信卡用 2 線連接來通信, 此時在從盤的鼓風(fēng) 機上應(yīng)該設(shè)定不重復(fù)的固有地址。 32 個裝備可以通過 專用電纜連接,連接電纜的終端電阻一般使用 120Ω來維持通信線路的平衡和防 止信號沖突。 以太網(wǎng)連接(MODBUS TCP) 使用倒利用 UTP 電纜連接 LAN (Local Area Network)的網(wǎng)絡(luò)上,在 100M 以內(nèi)連接裝備。 從盤鼓風(fēng)機裝備應(yīng)該具有固有的固定 IP,應(yīng)該隨時等待與主盤連接,有要 求連接時允許要求,根據(jù)命令幀傳送應(yīng)答信息。 裝備的 IP 通過 EzConfig 程序, 可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)來設(shè)定,而且可以確認(rèn)電氣連接狀態(tài)。
通過 ModbusPLC 從渦輪式鼓風(fēng)機可以獲得以下裝備控制及運轉(zhuǎn)信息。 數(shù)碼 信號(ON/OFF)會讀取運轉(zhuǎn)選擇,運轉(zhuǎn)狀態(tài),運轉(zhuǎn)模式里的狀態(tài)信息,可以啟 動,停止的運轉(zhuǎn)命令。 模擬信號有傳感信號輸入及運轉(zhuǎn)設(shè)定。 詳細(xì)內(nèi)容如下。 < Word Read : function 3 > 顯示傳感器輸入信息(過濾壓力差, 出風(fēng)壓, 吸入溫度, 流量, 旋轉(zhuǎn)數(shù)…) 反饋現(xiàn)在運轉(zhuǎn)設(shè)定值(Set Value) 運轉(zhuǎn)狀態(tài) (0=wait, 1=ready, 2-start, 3-run, 4-stop, 5-error) < Word Write : function 6> 運轉(zhuǎn)設(shè)定(LAN 運轉(zhuǎn)選擇時,設(shè)定對各運轉(zhuǎn)模式的 SV 值) 運轉(zhuǎn)(1234=start, 4321=stop)
(11) 外箱
外箱亮麗、美觀,采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼,內(nèi)附隔音材料,外表噴塑防腐。適應(yīng) 污水廠運行環(huán)境、滿足污水廠防腐要求,起到隔音、防塵并支撐保護(hù)內(nèi)部裝置的作用。
(12) 儀表
為防止鼓風(fēng)機喘振、電動機過載及電機、變頻器過熱現(xiàn)象,在設(shè)備內(nèi)部設(shè) 置以下的儀表和傳感器:
1) 出口空氣壓力和出口溫度傳感器
2) 風(fēng)機入口流量傳感器
3) 進(jìn)風(fēng)口過濾器的壓差和入口溫度傳感器
4) 電機溫度傳感器