1 前言
氧化鋁作為電解鋁廠的主要生產原料在我國許多廠家尤其是新建廠中幾乎都是通過超濃相輸送係統供給電解車間的。其主要流程是：貯(zhu)倉(cang)中(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)經(jing)過(guo)配(pei)料(liao)計(ji)量(liang)後(hou)加(jia)入(ru)風(feng)動(dong)溜(liu)槽(cao)，之(zhi)後(hou)在(zai)配(pei)套(tao)離(li)心(xin)風(feng)機(ji)提(ti)供(gong)的(de)高(gao)壓(ya)風(feng)作(zuo)用(yong)下(xia)，分(fen)別(bie)送(song)入(ru)各(ge)個(ge)電(dian)解(jie)槽(cao)上(shang)部(bu)料(liao)箱(xiang)供(gong)電(dian)解(jie)使(shi)用(yong)，廢(fei)氣(qi)則(ze)通(tong)過(guo)溜(liu)槽(cao)上(shang)部(bu)的(de)排(pai)放(fang)口(kou)溢(yi)出(chu)。與(yu)其(qi)它(ta)送(song)料(liao)方(fang)式(shi)相(xiang)比(bi)，這(zhe)種(zhong)輸(shu)送(song)方(fang)式(shi)具(ju)有(you)設(she)備(bei)磨(mo)損(sun)極(ji)小(xiao)
，壽(shou)命(ming)長(chang)，氧(yang)化(hua)鋁(lv)破(po)損(sun)率(lv)低(di)，能(neng)耗(hao)少(shao)等(deng)優(you)點(dian)。
蘭州鋁業股份有限公司超濃相輸送係統共分為三區，每區配有9-19№7.1D型高壓風機2台，風量7376m3/h，壓力11596Pa，所配電機為Y250M-2，額定功率55kw。電解所需全部氧化鋁及80%的氟化鹽通過長約488 m的輸送溜槽分別送入兩個廠房，再經過支流槽分別供入76台電解槽的槽上料箱。風量
、風壓調整則通過風機出口一DN400的蝶閥完成。係統自2001年底投入使用以來，為保證電解用料起到很大的作用。但是由於在係統設計時，離心風機的風量
、風(feng)壓(ya)通(tong)常(chang)按(an)為(wei)係(xi)統(tong)中(zhong)配(pei)置(zhi)的(de)所(suo)有(you)電(dian)解(jie)槽(cao)同(tong)時(shi)供(gong)料(liao)，並(bing)且(qie)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)供(gong)料(liao)速(su)度(du)大(da)於(yu)消(xiao)耗(hao)速(su)度(du)，再(zai)考(kao)慮(lv)一(yi)定(ding)的(de)安(an)全(quan)裕(yu)量(liang)來(lai)選(xuan)定(ding)。而(er)在(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong)由(you)於(yu)電(dian)解(jie)槽(cao)所(suo)處(chu)工(gong)況(kuang)不(bu)一(yi)，多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)各(ge)電(dian)解(jie)槽(cao)料(liao)箱(xiang)需(xu)添(tian)加(jia)的(de)料(liao)量(liang)不(bu)等(deng)，使(shi)實(shi)際(ji)用(yong)風(feng)量(liang)和(he)風(feng)壓(ya)遠(yuan)小(xiao)於(yu)設(she)計(ji)值(zhi)，並(bing)要(yao)經(jing)常(chang)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)。風(feng)量(liang)、風feng壓ya的de調tiao整zheng又you是shi采cai用yong人ren工gong控kong製zhi風feng機ji出chu口kou蝶die閥fa的de開kai度du來lai實shi現xian。在zai這zhe種zhong運yun行xing方fang式shi下xia，電dian機ji始shi終zhong處chu於yu全quan速su運yun轉zhuan狀zhuang態tai

，係xi統tong用yong風feng量liang也ye無wu法fa根gen據ju係xi統tong工gong況kuang及ji時shi調tiao整zheng，致zhi使shi係xi統tong出chu現xian流liu槽cao堵du塞sai，料liao箱xiang排pai氣qi不bu暢chang
，跑pao料liao等deng現xian象xiang
，從cong而er造zao成cheng打da料liao時shi間jian延yan長chang，工gong人ren勞lao動dong強qiang度du大da，原yuan料liao浪lang費fei，用yong料liao無wu法fa保bao證zheng，且qie浪lang費fei能neng源yuan。
2 應用變頻調速技術對風機性能參數的影響
風機屬平方轉矩負載，轉速n的變化
，將引起電機轉矩T和功率P的(de)強(qiang)烈(lie)變(bian)化(hua)。由(you)流(liu)體(ti)力(li)學(xue)理(li)論(lun)可(ke)知(zhi)
，在(zai)隻(zhi)改(gai)變(bian)風(feng)機(ji)轉(zhuan)速(su)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，風(feng)機(ji)流(liu)量(liang)與(yu)其(qi)轉(zhuan)速(su)一(yi)次(ci)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi)，壓(ya)力(li)與(yu)轉(zhuan)速(su)平(ping)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi)
，功(gong)率(lv)與(yu)轉(zhuan)速(su)三(san)次(ci)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi)：
Q／Q0=n／n0
H／H0=(n／n0)2
P／P0=(n／n0)3
其中Q
、H、P、n分別表示風機的流量、壓力、功率和轉速
，帶有下標 “0”的表示額定工況參數。
youcikezhi

，zaixitongzhongyingyongbianpintiaosujishu，jishitiaozhengdianjizhuansu，fengjikeyixunsuxiangyingyouyuliucaoshuliaoliangdebianhuayinqidefengliangfengyabianhua，tongshishinenghaodaweijiangdi。
3 變頻調速技術在輸料係統中的應用
bianpintiaosujishushitongguobianpinqijiangbiaozhundejiaoliudianzhuanhuanchengpinlvketiaodejiaoliudian，gonggeidianjibingnengduidianjizhuansujinxingtiaojiedezhuangzhi。bianpintiaosujishuzaiguoneijingguoshiduoniandeyingyongtuiguang，dedaolefeisufazhan。bianpinqiyiguangfanyingyongyuguominjingjidegegexingye，youqizaifengjishuibengleizhongxianzhucujinlejienenggaizao，gaishanleshengchanguocheng。
3.1 變頻調速原理
本係統采用現場PID調(tiao)節(jie)器(qi)控(kong)製(zhi)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)風(feng)機(ji)，它(ta)具(ju)有(you)調(tiao)節(jie)精(jing)度(du)高(gao)，響(xiang)應(ying)速(su)度(du)快(kuai)，設(she)備(bei)穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)，防(fang)護(hu)等(deng)級(ji)高(gao)，操(cao)作(zuo)簡(jian)單(dan)，維(wei)護(hu)方(fang)便(bian)等(deng)優(you)點(dian)，在(zai)現(xian)場(chang)運(yun)行(xing)的(de)實(shi)踐(jian)中(zhong)達(da)到(dao)了(le)預(yu)期(qi)的(de)效(xiao)果(guo)。
其控製結構圖和PID控製框圖見圖1和圖2：




變頻調速裝置在手動狀態進行調試
，經過實踐摸索，確定最佳工作風壓在4500Pa
，當全部設備調試完畢後轉入自動狀態
，變頻器通過采集來自反饋端的壓力測定值，與給定值作比較後送入PID調節器，由變頻器自動調整電機頻率，進而調整風機轉速
，控製輸料係統的風量風壓
，達到無人值守狀態下自動穩定運行。
3.2 變頻調速裝置的主要配置及功能
變頻調速裝置與輸料係統相對應，即分為三套，每套配美國AB公司生產的PowerFlex700型變頻器2台，55kw
， 在變頻器櫃體內還配有PID調節器2台以及空氣開關、信號隔離器、繼電器、互感器、頻率表等。在風機出口設有壓力變送器2台。
變頻調速裝置設置的主要功能有：
⑴ 手動自動設定轉換
手動狀態：人為設定頻率（根據經驗設定）
自動狀態：根據反饋值閉環調節
⑵ 麵板指示
頻率顯示，電流電壓顯示，運行狀態顯示
，風管壓力設定值及實際值顯示。
⑶ 報警
變頻器故障報警，料位高低報警。
複位按鈕對變頻器軟故障進行複位。
3.3 注意事項
⑴ 安裝環境：變頻器的使用環境溫度一般在0~50℃

，因此，一定要考慮通風散熱。
⑵ 預防幹擾：weitigaokongzhixitonglingmindu
，fangdianciboganrao
，guineiyibiaohedianzixitongyingxuanyongjinshuwaikepingbiganrao，suoyouyuanqijianjunyingkekaojiedi
，lianxianyiyingxuanpingbikongzhidianlan。
⑶ 避免共振：為防止電機工作在風機共振點轉速區，應設定變頻器的回避頻率及其寬度值。
4 效果分析
4.1 輸料工藝效果
該控製係統投入運行後，風壓始終保持在恒定的數值，大大緩解了電解槽料箱跑、漏料的現象，同時大大減少了工人處理因風壓過小
、過大造成的溜槽堵塞或排氣箱堵塞的工作量，電解車間缺料現象明顯減少，對穩定生產起到明顯效果。
4.2 節能效果
打料風機變頻控製係統投運前，兩台55kw離心風機為76台槽和為1台槽送料時，電機所消耗的功率大體上是相同的。打料期間
，電機始終運行在50HZ，電流平均80A的狀態下。控製係統投運後
，電機運行頻率一般在30HZ，電流平均35A。按功率因數0.86，每天打料時間5小時，電費0.3元/kwh計算，係統投運前3個區6台風機每年的電費為：
1.732×380×80×0.86×5×0.3×6×365=14.87萬元
改造後每年的總電費為：
1.732×380×35×0.86×5×0.3×6×365=6.51萬元
每年節約電費：8.36萬元
5 結語
變頻調速技術操作維護簡單、調速範圍廣、控製靈敏準確、xiangyingsudukuai
，kequebaoshuchuliangsuishiyugongyishijigongkuangyaoqiuxiangpingheng，tuodongdianjiyufuzaichuyuzuihaodepipeiyunxingzhuangtai，jienengxiaoguoxianzhu
，tongshi



，yanchangleyisunjiandeshiyongzhouqi，jiangdiweixiufeiyong
，juyouhenhaodeshiyongjiazhihexianzhudejingjixiaoyi。

參考文獻
⑴ 張燕賓. 二次方律負載的節能問題綜述. 自動化博覽，2004，②.
⑵ 李仁年 陸初覺編. 工程流體力學. 北京：機械工業出版社，2000

郭克敏
，男，1966年2月生，工程師


，1989年畢業於甘肅工業大學機製專業。現為該校機械工程碩士研究生
，在蘭州鋁業股份有限公司裝備能源部從事技術改造及設備管理工作。