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變頻調(diào)速節(jié)能控制在球磨機(jī)改造中的應(yīng)用

   球磨機(jī)由于是大型設(shè)備，耗電量非常巨大，所以隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，直接工控球磨機(jī)的弊病已暴露無遺，并嚴(yán)重地阻礙了各工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展。這就促使人們?nèi)パ芯壳蚰C(jī)節(jié)能的方案——球磨機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)。

    一、球磨機(jī)的工作原理:

    在水泥、陶瓷、冶金企業(yè)里，球磨機(jī)由于功率比較大，占據(jù)了企業(yè)總用電量的80%以上，各類球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)基本大致相同，只是它們的某些部件有所不同。球磨機(jī)一般均由筒體、襯板、給料器、排料器、空中軸、軸承、傳動(dòng)裝置和潤滑系統(tǒng)組成。圓形筒體由若干塊鋼板焊接而成，其兩端焊接有法藍(lán)，以便于鑄鋼的給料端蓋排料端蓋連接，筒內(nèi)裝有可以更換的襯板，為了使襯板與筒體內(nèi)壁緊密接觸并緩沖鋼球?qū)ν搀w的沖擊，在襯板與筒體之間敷有膠合板，為便于更換襯板和檢查筒體內(nèi)部狀況，在筒體上開有入孔，入孔為矩形，長度一般為350到550毫米。給料部分由帶有中空軸頸的端蓋聯(lián)合給料器，扇形襯板，和軸頸內(nèi)套等部件組成，中空軸頸內(nèi)套可防止給料磨損軸頸內(nèi)表面，內(nèi)套的內(nèi)表面帶有螺旋，有助于給料。

    二、球磨機(jī)節(jié)能改造的必然性

    球磨機(jī)屬于低速重載設(shè)備，裝載量大，起動(dòng)離矩也很大，一般需要加裝液力耦合器來完成傳動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)和調(diào)速。水泥、陶瓷、冶金球磨機(jī)通常采用附加啟動(dòng)電機(jī)沖擊啟動(dòng)或軟啟動(dòng)裝置來啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，而且啟動(dòng)完成后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的轉(zhuǎn)距減小，所以在節(jié)約能源方面有很大的空間。目前普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式是：三相交流電動(dòng)機(jī)—液力耦合器—齒輪減速器—皮帶減速器。由于球磨機(jī)屬恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在用液力耦合器調(diào)速時(shí)，其調(diào)速效率等于調(diào)速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪費(fèi)了。

    球磨機(jī)一般以固定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，筒體轉(zhuǎn)速是由皮帶輪或齒輪減速機(jī)構(gòu)（也有用液力耦合器）決定的。球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速直接影響到鋼球和物料的運(yùn)動(dòng)狀況及物料的研磨過程，在不同的轉(zhuǎn)速下，筒體內(nèi)的鋼球和物料的運(yùn)動(dòng)狀況。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，鋼球和物料隨筒體內(nèi)壁上升，當(dāng)鋼球和物料的傾角等于或大于自然傾角時(shí)，沿斜面滑下，不能形成足夠的落差，鋼球?qū)ξ锪系难心プ饔煤苄?，球磨機(jī)的效率很低。當(dāng)筒體的轉(zhuǎn)速處于上述二者之間的某一轉(zhuǎn)速時(shí)，鋼球被帶到一定的高度后沿拋物線落下，對(duì)筒底物料的撞擊作用最大，研磨效率最高，此時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為最佳工作轉(zhuǎn)速。如果筒體的轉(zhuǎn)速很高，由于離心力的作用，以致使物料和鋼球不再脫離筒壁，而隨其一同旋轉(zhuǎn)，這時(shí)鋼球?qū)ξ锪弦褵o撞擊作用，研磨效率則很低，這種狀態(tài)的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。

    三、改造后的球磨機(jī)系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：

    1、改后的球磨機(jī)要有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)距，滿足球磨機(jī)裝載量大的要求，并保證設(shè)備在變頻運(yùn)行狀態(tài)下使電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，保障電動(dòng)機(jī)具有恒功率特性;

    2、利用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)改造原有球磨機(jī)低速時(shí)的正常運(yùn)行，確保正常的工藝控制要求，延長球磨機(jī)和電動(dòng)機(jī)的使用壽命，減少維護(hù)。

    3、防止成物料的過度研磨，減少研磨周期較長，提高研磨效率，減少單位產(chǎn)品功耗。

    四、改造結(jié)論

 改造后的球磨機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，以及市電/節(jié)電切換功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起的回升電壓，有效地保證球磨機(jī)正常運(yùn)行。由于球磨機(jī)起動(dòng)電流大大減小，不會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)電壓的下降，消除了因球磨機(jī)起動(dòng)而引起的其它用電設(shè)備調(diào)閘或故障。在同樣的電網(wǎng)容量下，可以增加裝機(jī)臺(tái)數(shù)，內(nèi)置電流反饋系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行功能，可以通過變頻方便地設(shè)定球磨機(jī)研磨時(shí)間，加磨時(shí)間和自動(dòng)停機(jī)功能，使操作更加智能化、人性化。