一、 概況
在我國的制糖行業(yè)中，變頻器已廣泛地應用在風機、水泵等變轉(zhuǎn)矩負載，取得了顯著的節(jié)能效果。壓榨機作為糖廠重要的生產(chǎn)設備，一直采用傳統(tǒng)的控制方式定速運行。其實，從生產(chǎn)工藝和節(jié)能兩方面來分析，對壓榨機進行技術改造不但行之有效而且能大副提高企業(yè)效益。

二、 生產(chǎn)工藝分析
眾所周知，壓榨機出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機出率提高1%，則總收回率提高0.88%~0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方面原因：
1． 蔗糖中的纖維分受壓后離開榨機出口時又膨脹，此時被壓榨的纖維隨著自身的膨
脹在出口處會吸去已榨出的一部分蔗汁，同時受到機效能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。
2． 蔗料的破碎度及形態(tài)是保證首座榨機抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，
滲效果提高。
3． 降低蔗渣水分是提高抽出的保證。
4． 保證從撕解機輸送過來的蔗層厚度均勻?qū)μ岣叱槌雎史浅Ｖ匾Ｈ绻釋舆^厚，
壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費；如果蔗層過薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過高，影響抽出率。
5． 在榨季后期，由于榨輥的磨損越來越嚴重，導致榨輥的間隙擴大，使抽出率下降。
綜上所述，由于壓榨機轉(zhuǎn)速不可調(diào)，從撕解機輸送過來的蔗層有大約10%的時間厚度會達不到要求，這樣會使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低說明蔗汁流失越大，從而導致產(chǎn)量變低。如果能對壓榨機進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，當蔗層后度不夠時通過降低壓榨機電動機轉(zhuǎn)速使蔗層達到正常厚度后再進行壓榨，這樣壓榨會比較充分，平均抽出率將可提高0.2%以上，同時由于轉(zhuǎn)速降低，電流下降從而達到節(jié)能省電的目的。普傳變頻器正是解決此調(diào)速問題的最佳裝置。

三、 改造前工況
在廣西某糖廠改造實例：有5臺壓榨機，技術參數(shù)如下：
序號 額定功率 額定電流 額定轉(zhuǎn)速 減速比
1 320KW 565A 976rpm 1：28.5/1：4
2 280KW 503A 980rpm 1：30/1：4.17
3 250KW 451A 980rpm 1：31.5/1：4.17
4 250KW 451A 980rpm 1：31.5/1：4.17
5 320KW 565A 976rpm 1：28.5/1：4
日榨量2700噸計算，榨季為5個月（11月－次年4月），總榨量為40萬噸蔗；甘蔗糖份在13.6%~16%之間，取平均值14.5%；抽出率在95.5%~96.2%之間，取平均值95.8%；煮收按86%計算。經(jīng)過實測每榨1噸甘蔗耗電30度左右。電機方式為頻敏電阻啟動。

四、 改造方案
壓榨機整改造系統(tǒng)由原電控柜、變頻柜和新電控柜組成。其中原電控柜為工頻啟動柜，變頻柜采用普傳科技PI7000 320M3變頻器，該柜與新增電控柜組成新系統(tǒng)。在控制面板上設有系統(tǒng)選擇開關、工變頻選擇開關、變頻送電按鈕、電氣啟動按鈕和電流設定按鈕。
1． 壓榨機自調(diào)整改造系統(tǒng)設有：原系統(tǒng)操作、調(diào)整、新系統(tǒng)工頻啟動、新系統(tǒng)變頻
啟動、新系統(tǒng)自動控制。
2． 手動控制：分別為每臺電機安裝一臺變頻柜和一個變頻轉(zhuǎn)換柜。變頻柜的容量比
電機容量放大一級，保證系統(tǒng)的安全可靠性。當變頻柜出現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象時可通過變頻柜將系統(tǒng)切換到原來的啟動柜，使壓榨機能正常連續(xù)生產(chǎn)。變頻轉(zhuǎn)換柜內(nèi)還裝有交流電抗器，可有效抑制諧波對電網(wǎng)的影響，同時保護變頻器不受電網(wǎng)浪涌電壓的沖擊。
3． 恒電流全自動控制：根據(jù)對生產(chǎn)工藝的分析，為了提高抽出率，保證蔗層的厚度
是非常重要的，也就是說要使電機的電流的波動范圍越小越好。在上述受動系統(tǒng)的基礎上增加霍爾傳感器檢測電機的實際電流，作為變頻器的反饋信號，變頻器根據(jù)反饋信號控制電機轉(zhuǎn)速。如果蔗層過厚，電機的電流變大，變頻器將把電機的轉(zhuǎn)速提高，使蔗層盡快被壓榨；如果蔗層過薄，電機的電流變小，變頻器將把電機的轉(zhuǎn)速降低，以便盡可能將蔗層壓榨徹底。這樣使電機電流始終在小范圍內(nèi)波動，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。
4． 核子秤信號反饋全自動控制：蔗層經(jīng)過核子秤計量后由輸送帶送往壓榨機進行壓
榨。核子秤輸出0~5V信號給調(diào)速器，調(diào)速器根據(jù)這個信號調(diào)節(jié)輸送帶的速度，保證蔗量的均勻。在上述受動控制系統(tǒng)的基礎上將核子秤的信號反饋給變頻器，變頻器將蔗量的多少調(diào)節(jié)壓榨機的轉(zhuǎn)速，核子秤的信號大，表明蔗層厚，變頻器將電機的轉(zhuǎn)速升高；核子秤的信號小，表明蔗層薄，變頻器將把電機的轉(zhuǎn)速降低，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。


五、 改造后的效益分析
1． 抽出率提高：根據(jù)測算，平均抽出率可提高0.2%以上，現(xiàn)在保守估計抽出率提高
0.1%，按年榨40萬噸蔗，糖份14.5%，煮收86%計算：每個榨季多產(chǎn)糖40萬噸*14.5%*0.1%*86%=50噸 ，按2700元/噸糖計：50噸*2700元/噸=13.5萬元 。即產(chǎn)量提高，使企業(yè)每個榨季多創(chuàng)收13.5萬元。
2． 節(jié)電：5臺榨汁機裝機總?cè)萘繛?420KW，根據(jù)測算，改造后每榨1噸甘蔗耗電
減少2度，按年榨40萬噸蔗計算：每年節(jié)電：40萬噸*2度/噸=80萬度 按0.52元/度計算：80萬度*0.52元/度=41.6萬元。
3． 投資回報期：整套系統(tǒng)預算70萬左右， 13.5萬+41.6萬=55.1萬，可見整個變頻
改造系統(tǒng)的投資在一個多榨季即可回收。

壓榨機組

控制柜