冲洗喷淋泵变频改造方案
一、目前存在的问题
燃料冲洗喷淋系统有两台IS125-100-250型水泵，电机功率 75  kw，转速2900r/min,为输煤系统冲洗地面和皮带喷淋加湿抑尘提供水源。实际运行中，每天上午8：00～10：30是进行地面冲洗时间，用水量较大，水泵应全功率运行，该时段占水泵总运行时间的13%。而在其他时间，不需要大量冲洗水，只为喷淋加湿提供很少水量以及其他随机用水，但水泵还得工频全速运行，这样造成不必要的能耗和机械磨损。
二、改造的必要性
变频调速恒压供水系统是以变频器为核心，以压力为目标值的先进控制系统。实际运行中可依据要求对PID的目标压力值SV进行设定，压力传感器检测到的压力信号经PID调节器进行实际值与目标值的比对，随后将调整后的信号输入变频器进行转速调整，系统会自动跟踪压力的设定值，使系统的压力稳定，从而实现系统的自动恒压运行。这样，除每天的冲洗时段外，水泵可在低转速低能耗的状态下运行，从而取得明显的节能和降低转动磨损的效果。 改
造后如以节约功率45kw计，每天按17小时计，电价按0.25元/kwh计，年可节电279225kwh,折合费用69806元。维护费也会有一定程度的节省。
二、系统总体方案及设备选型
1、水泵参数：
水泵：IS125-100-250功率75KW、流量200m3/h.
2、系统设计方案：
该方案采用双泵（一用一备）共用一套变频装置，可有效节约改造费用。故障或检修时切换到工频运行。
选用日本安川CIMR-F7系列变频器作为主控单元，主管路上通过压力变送器将压力信号传输到变频柜，经过柜体上日本RKC的PID调节器进行自动比对调节，变频器将自动跟踪设定压力进行加减速调节，以0.01Hz的调节精度确保出口压力的稳定。
3、主要设备选型
变频器：选用日本安川CIMR-F7A4110  110KW    一台
压力变送器：选用美国GE产品        0～1MPa
PID调节器：选用日本RKC产品        CD901
可编程控制器：选用三菱公司产品
空开、接触器：选用韩国LG产品
柜体：GGD标准柜
4、安川CIMR-F7变频器主要特点：
★ 适用于任何负载，调速范围宽。
★ 独具特的伺服响应特性。
★ 内置节能软件，可最大限度地提高电机功率因数和电机效率。
★ 独特的转矩矢量控制方式。
★ 内置直流电抗器，同时配置输入输出交流电抗器，在提高用电器功率因数的同时，避免电网波动及对设备的冲击。
★ 150%的过载能力。
★ 速度控制精度可达到0.02%。
★ 具有可靠的过载、过流、过压、欠压、缺相、接地、短路等保护。
三、 系统控制原理
自动控制原理：系统运行前，根据实际运行工况的要求对PID的目标压力值SV进行设定，系统运行时，压力传感器检测到的压力信号经PID调节器进行实际值与目标值的比对，随后将调整后的信号输入变频器进行转速调整，系统会自动跟踪压力的设定值，使系统的压力和流量稳定，从而实现系统的自动恒压运行。
★ 手动控制原理：系统在就地设有手/自动切换旋钮，当需要手动运行时，将旋钮打到手动状态，操作人员可根据运行工况的要求随机设定系统运行频率（调节0～10V输入信号），
当系统压力下降时，增加输入信号实际值，提高变频器运行转速；当系统压力升高时，减小输入信号实际值，从而达到实现控制系统压力和流量的目的。
四、系统实现的功能
1 自动状态下变频软启动
自动运行时，由于采用变频器起动方式，每一台水泵的起动均为真正的软起动，无电流冲击。
2 手动/自动转换功能
系统具有手动、自动两种操作方法，若系统某一元件出现故
障，系统可由自动运行转为手动运行方式。
3 变频/工频自动切换
为便于日常维护及检修工作的需要，系统中提供了变频/工频切换功能，使水泵即可以变频运行又可以工频运行。
4 管网压力设定0—1Mpa任意可调
系统具有独立的压力设定环节，其管网工作压力可由操作者跟据生产工艺的需要任意设定。
5 齐全的保护功能
系统能够可靠地实现过流、过压、欠压、缺相等保护功能，以保证水泵电机的正常运转。
6 泵故障，变频器故障显示，报警功能
当水泵或变频器故障时，系统分别具有相应的故障指示灯报警指示，同时配蜂鸣报警器。
7 极强的抗干扰能力，稳定的恒压运行。
由于采用了高精度、高可靠性的压力传感器，作为压力信号的采集，同时采用PID作为恒压调节器，使系统运行的稳定性大大提高，稳定运行的压力控制精度极高，系统水压控制精度小于±0.1Mpa
8 完善的显示仪表及指示灯
系统控制面板具有电压、电流、运行、停止、故障等仪表或指示灯显示，使得日常观察及操作变得十分方便。
五、系统的安全性及可靠性
    从器件的选购上，变频器采用日本原装安川 F7系列产品；空开、接触器等采用LG原装产品；中间继电器采用OMRON原装产品；PID采用日本RKC原装产品；高质量的器件确保了系统运行具有高可靠性和安全性。
六、  110KW变频恒压供水装置分项设备清单
序号
名称
规格型号
数量
单位
备  注
1
柜体及底座1
2200*1000*800MM威图柜
1
个
安装变频器,喷细塑
2
变频器
CIMR-F7A475,75KW
1
台
日本安川
3
PID调节器
4～20mA
1
台
日本RKC
4
空气开关
ABE803A3P,600A
1
只
韩国LG
5
交流接触器
GMC-400,额定430A,线圈AC220V
1
只
韩国LG
6
进线母排
1000*50*5MM
4
根
国产
7
地母排
1000*50*5MM
1
根
国产
8
控制端子排
UK3N，25A
24
位
上海，中日合资
9
控制端子档片
UK3N专用型
2
只
上海，中日合资
10
变频器恒压供水控制端子标记条
UK3N专用型
48
只
上海，中日合资
11
指示灯
AD11-22,AC220V,绿
1
只
施耐德
12
指示灯
AD11-22,AC220V,红
1
只
施耐德
13
指示灯
AD11-22,AC220V,黄
1
只
施耐德
14
电压选择开关
36*36MM孔距,AB-BC-CA
1
只
SJY
15
旋钮开关
36*36MM孔距,“本地-远程”
1
只
SJY
16
按钮
LA38-11/209B,绿
2
只
施耐德
17
按钮
LA38-11/209B,红
2
只
施耐德
18
中间继电器及座
MY-4N,4NO4NC,AC220V
4
套
日本OMRON
19
轨道安装堵头
U型
4
只
上海，中日合资
20
保险及座
AC500V2A
2
套
国产
21
保险及座
AC500V5A
2
套
国产
22
电压指示表
42L6,450VAC
1
只
国产
23
电流指示表
42L6,400A/5A
1
只
国产
24
频率指示表
42C6,DC0-10V/0-50HZ
1
只
国产
25
电流互感器
LMZJ1,400/5A
1
只
国产
26
电位器和旋钮
20K10圈
1
套
意大利
27
散热风扇及网罩
150*40MM,AC220V
4
套
台湾
28
压力变送器
4-20mA
1
1
29
辅助材料
　
1
批
国产
七、变频系统总报价
序号
名  称
型号规格
单位
数量
单价
合计
1
变频恒压装置
（详见清单）
CIMR-F7A
75KW
套
1
68700
68700
2
压力变送器
4～20mA
台
1
3980
3980
3
系统设计成套费
4350
4350
4
设备调试费
4150
4150
合计：
套
1
                              2009年3月