如何提升玻璃鋼化爐工藝水平和效益?
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簡介
隨著各個行業(yè)的發(fā)展,鋼化玻璃的用途越來越廣泛,鋼化玻璃已成為生活中不可缺少的重要材料,而鋼化爐又是玻璃加工的重要設備。玻璃鋼化爐是通過對玻璃進行加熱、而后再急冷的技術處理,使冷卻后的玻璃表層形成壓應力,玻璃內部形成張應力,從而達到提高玻璃強度、使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設備。
隨著變頻技術的成熟和變頻器的廣泛應用,在當前能源日益緊張的情況下,將電機變頻調速技術用于風機的風量控制,用調節(jié)電機轉速來調節(jié)風量的方法,取代傳統(tǒng)的風機恒速運行、依靠百葉閥門調節(jié)風量的方法,節(jié)能效果十分顯著。
圖1玻璃鋼化爐生產線
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玻璃鋼化爐設備與鋼化工藝
玻璃鋼化爐是將普通玻璃經加熱到軟化的溫度后,利用強大的氣流急冷,使玻璃淬冷制造成鋼化玻璃的設備。其組成如圖1所示。
圖2玻璃鋼化爐組成圖
2.1.先將普通玻璃在往復式加熱室中均勻受熱到玻璃軟化點,使玻璃軟化后進行極速淬冷來完成玻璃鋼化。 2.2.淬冷使用的是一臺離心風機。 2.3.根據玻璃薄厚不同,離心風機轉速按控制系統(tǒng)上位機設定的參數,產生流量大小不同的強大氣流,均勻地對玻璃的正反面進行吹風淬冷。 2.4.經過鋼化淬冷后的玻璃,在其表面形成壓應力,當玻璃承受外力時,首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,改善了玻璃抗拉強度。
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變頻器節(jié)能改造原理
鋼化爐的風機變頻節(jié)能改造使用到變頻器與上位機配合的對風機的風量優(yōu)化工控功能,針對不同類型產品設置不同的功能代碼,從而實現了不同種類玻璃生產工藝的要求,變頻器在PLC的控制下,根據需要進行頻率變換,使風機在最佳的節(jié)能狀態(tài)下運行。
3.1.風機待機階段
當玻璃在加熱階段的過程中,風機處于待機狀態(tài),風機出口的風閘關閉。PLC輸出約7.2mA模擬量信號給變頻器,變頻器對應輸出頻率為10Hz,風機待機運行。風機待機狀態(tài),維持較低頻率運行,以便在需要淬冷時,風機能及時加速到淬冷需要的轉速。
3.2.淬冷前30秒風機提速階段
當受熱軟化好的玻璃即將輸送至吹風淬冷區(qū)的前30秒,按照上位機的頻率設定PLC輸出相應的模擬量值給變頻器,使風機加速到設定的淬冷轉速,這一階段風機轉速從待機狀態(tài)加速達到額定轉速的80%-100%。受熱完成后的高溫玻璃快速輸送到吹風淬冷區(qū)后,風閘迅速拉開,強大流量的氣流經風管進入風柵,均勻地吹在玻璃上下表面,使玻璃極速淬冷,達到鋼化的目的。
3.3.淬冷階段根據玻璃厚薄不一,所需風量不同,即風機轉速不同。除部分厚度為4.3mm以下的玻璃外,一般風機運行在額定頻率的85%以下,此設備即可滿足大部分玻璃淬冷工藝要求。由于風機的轉速在額定轉速85%時,其輸出軸功率為額定功率的61%,淬冷過程中,采用變頻調速與使用百葉閥門來調節(jié)風量比較,節(jié)電效果明顯。
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現場應用實例及圖片
4.1.PI500系列變頻器特點
圖3 PI500系列變頻器
PI500系列變頻器具有以下的特點:
采用了DSP為核心的控制單元,實現高速高性能控制
三種速度控制方式:V/F控制、無PG矢量控制、帶PG矢量控制
支持異步電機和永磁同步電機的矢量控制,準確的電機參數自學習
無感矢量下可以實現低頻0.5HZ/150%的轉矩輸出,低速大轉矩,轉矩脈動小
簡易PLC功能,可以實現最多十六段速度控制
先進的熱管理、獨立風道設計、適應40℃環(huán)境溫度、可卸載式風扇,安裝維護方便
內置485通訊接口、易用的上位機軟件、實現與上位機聯(lián)網通訊、支持多種通訊
三防漆涂層處理,適應各種惡劣環(huán)境
瞬時停電不停機
全球安規(guī)認證CE/TUV
內置自適應PID功能模塊
具有I/O擴展功能
內置制動單元
高防護薄膜按鍵鍵盤
支持多種安裝方式,可法蘭安裝
增加了QUICK多功能鍵及鍵盤鎖定功能選擇
4.2.現場應用及選型
根據現場的應用及負載狀況,我們?yōu)榭蛻暨x擇了PI500系列變頻器,以其優(yōu)良的加減速特性,低頻轉矩大的特點,廣泛的應用在各個領域。
4.3.現場應用圖片
圖4 控制柜
圖5 冷卻風機及電機
圖6 生產過程圖片
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使用注意事項
對變頻器操作前,必須正確設置所有電機參數。
加速時間和減速時間的設定最為關鍵。加速時間過短,風機的加速電流將很大;加速時間過長,將導致玻璃到達吹風淬冷區(qū)時還未完成加速過程,影響玻璃鋼化效果;減速時間不宜過短。
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結束語
對風機進行變頻節(jié)能改造后,風機的用電量大幅度下降,節(jié)能效果非常顯著,同時風機轉速下降,降低了機械磨損,減少了風機的故障率和提高了風機的使用壽命,經濟效益巨大。
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