Caja de molino de azúcar de Pakistán - VFD de voltaje medio de la serie GD5000 de INVT

Resumen: En este documento, mediante la introducción de VFD de voltaje medio de la serie GD5000 de INVT aplicado al prensador de molino de azúcar en Pakistán, especialmente para ilustrar muchos beneficios del sistema de motor VFD y AC en lugar del sistema de turbina de vapor. Lo cual es una mejora técnica importante y el uso de motores VFD y AC es bueno para la automatización de la producción y disminuye el costo de producción del usuario.

Palabras clave: variador de frecuencia de voltaje medio de la serie GD5000, renovación de VFD, prensa de molino, turbina de vapor, ahorro de energía;

1. Introducción

El azúcar es un material alimenticio importante en nuestra vida diaria. La mayor parte del azúcar está hecha de caña de azúcar. La fábrica de molinos de caña de azúcar normalmente utiliza molinos de caña de azúcar y tecnología de extracción de azúcar para producir azúcar. En la industria azucarera de Pakistán hay algunas fábricas que usan turbinas de vapor para impulsar trituradoras y exprimidoras. Este sistema es una tecnología antigua y tiene muchas desventajas. Como la presión del motor no es estable, el sistema de la turbina de vapor es demasiado ruidoso, la tubería de vapor es difícil y costosa de mantener y la turbina de vapor tiene poco vapor usando la eficiencia.

Junto con el desarrollo de la tecnología de inversor, cada vez más motores de CA y VFD en lugar de la vieja tecnología tradicional que es la turbina de vapor. Esta nueva tecnología puede hacer frente a todas las desventajas de las turbinas de vapor y también puede aportar otros beneficios, como la regulación de velocidad continua, el ahorro de energía y el alto par de baja velocidad.

2.Analisis de proyecto

La fábrica HAMZA SUGAR MILL está ubicada en la provincia de Rahimayar Khan Punjab. Es la fábrica de molinos de caña de azúcar más grande de toda Asia. La capacidad del ingenio de caña de azúcar es de aproximadamente 30,000 toneladas / día. Tiene tres líneas de molinos de caña de azúcar, una línea es HAMZA 01, otra línea es MADINA y la última línea es HAMZA 02.

En este momento, todas las líneas de molinos de caña de azúcar usan turbinas de vapor que impulsan los exprimidores. Debido a que existen muchas desventajas al usar turbinas de vapor, el cliente quiere transformar una de las turbinas de vapor, por ejemplo, mediante la renovación de VFD.

El siguiente diagrama es el sistema de accionamiento original de la turbina de vapor: 

Figura 1.El diagrama original del circuito eléctrico principal

El sistema funciona de la siguiente manera:

En primer lugar, el equipo proviene de la tubería de vapor, la temperatura del vapor es de aproximadamente 385 ℃ y la presión del vapor es de aproximadamente 2.29Mpa; luego el vapor va a la turbina de flujo y conduce el exprimidor a través de la caja de engranajes.

3.Configuración del sistema

3.1 Motor de AC y solución VFD.

De acuerdo con los requisitos del cliente, INVT les hace una solución VFD de motor de CA y voltaje medio. INVT utiliza motor de CA y VFD de media tensión en lugar de la turbina original del equipo y permanece en la caja de cambios. Los parámetros detallados del motor son los siguientes:

Tabla 1. Parámetros del motor vertical

3.2 VFD y solución de control.

De acuerdo con la demanda en el sitio, el controlador de frecuencia variable consta de gabinete de transformador, gabinete de unidad de potencia, gabinete de control y gabinete de derivación automática. Debido a que el exprimidor necesita funcionamiento continuo, INVT admite arrancador suave líquido de voltaje medio como repuesto.

El controlador de frecuencia variable es el variador de frecuencia de voltaje medio de la serie Goodrive 5000. Hay un botón local / remoto, un botón de parada de emergencia e indicadores de frecuencia de alimentación / frecuencia variable en el panel del gabinete de control. Para el sistema de control, INVT admite la caja de control remoto para el cliente, el control la caja tiene una HMI, algunas luces indicadoras, botones de inicio / parada / restablecimiento de fallas / aumento de frecuencia / disminución de frecuencia y medidor de velocidad.

El diagrama eléctrico principal de la siguiente manera:

Figura 2, el diagrama eléctrico del circuito principal

El proceso de trabajo del sistema es el siguiente:

En primer lugar, cuando la potencia de media tensión esté lista, cierra el VCB en el gabinete del interruptor; en segundo lugar, después de cargar el VFD, ejecuta el VFD para conducir el motor; en tercer lugar, según la necesidad real de ejecutar el VFD; en cuarto lugar, si el VFD falla, la red alimentación del gabinete de derivación y arranca suave líquido para conducir el motor.

3.4 Calcular la potencia del aire acondicionado:

El modelo VFD es GD5000-A1800-6.3-S. La potencia nominal de VFD es 1400KW. La eficiencia de VFD es 96%. Por lo tanto, el consumo de energía es 1400KW * 4% = 56KW.

El lado de la sala de VFD es: 8000 mm * 3500 mm (W * D), por lo que toda la sala de VFD es de 28 M². Hay una simulación de experiencia: 1 M² necesita una potencia de enfriamiento de 180 W. Por lo tanto, toda la sala necesita una potencia de enfriamiento de 28 * 180W = 5.04KW. Entonces el consumo de energía de toda la habitación es 56KW + 5.04KW = 61.04KW

En base del valor de cálculo de la simulación que es 1HP, el aire acondicionado puede enfriar un calor de 2.2 KW. Por lo tanto, la potencia nominal del aire acondicionado es: 61.04KW / 2.2KW = 27.7.

Finalmente, sugerimos que el cliente elija que la potencia nominal del aire acondicionado es de 30 HP.

4.Aplicación y ventaja

Después de usar VFD y motor de AC, a continuación se detallan algunas ventajas.

1. Par alto de baja velocidad; el motor que funciona a 1Hz puede soportar un par de 150%.
2. Ahorro de energía: antes de usar VFD, el consumo de energía es de 1000KW (solo calcule la potencia, sin mencionar la impulsada por una turbina o energía eléctrica), después de usar VFD, el consumo de energía es 6.6KV * 55A * 0.96 * 1.732 = 603.5KW ; Entonces el ahorro de energía es (1000-603.5) KW / 1000KW = 39.6%.
3. Pulso de par muy bajo sin causar resonancia entre el motor y otros dispositivos mecánicos, y reducir el desgaste del mecanismo de transmisión.
4.La onda de salida perfecta, menos del 4% de distorsión.
5. Fácilmente controlado por el sistema DCS y control remoto;
6. Reducir la pérdida del mantenimiento de apagado y ahorrar muchos costos de mantenimiento.

5.Conclusión

En comparación con el sistema de turbina de vapor original, el sistema de VFD tiene muchasç ventajas. El sistema de VFD se controla fácilmente mediante la caja REMOTE y la velocidad de funcionamiento del VFD se puede ajustar automáticamente de 0Hz a 50 Hz. El sistema de variador defrecuencia actualizado funciona bien, los clientes están satisfechos.

Referencia

[1] Manual del sistema de control de velocidad de frecuencia variable de voltaje medio de la serie GOODRIVE5000. Shenzhen INVT Electric CO., LTD.