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前言：
在zai油you庫ku經jing營ying生sheng產chan過guo程cheng中zhong，輸shu油you泵beng在zai整zheng個ge生sheng產chan係xi統tong中zhong是shi日ri均jun使shi用yong頻pin率lv最zui高gao的de設she備bei，而er大da部bu分fen油you庫ku的de輸shu油you泵beng啟qi動dong方fang式shi都dou采cai用yong星xing三san角jiao啟qi動dong，由you於yu星xing三san角jiao啟qi動dong方fang式shi對dui電dian機ji和he油you泵beng的de衝chong擊ji性xing加jia大da，造zao成cheng油you泵beng軸zhou承cheng摩mo損sun加jia速su和he噪zao音yin增zeng大da等deng諸zhu多duo弱ruo點dian，以yi下xia為wei本ben公gong司si在zai改gai造zao中zhong煤mei秦qin皇huang島dao儲chu運yun中zhong心xin化hua奧ao油you庫ku輸shu油you時shi，所suo得de到dao的de現xian場chang數shu據ju。
關鍵字：變頻器 輸油泵 節能
一、化奧油庫37KW輸油泵現在的運行狀況
化奧油庫輸油泵由4台37KW立式油泵組成，主要承擔4個工作台中的8個裝油點來向運油車進行計量裝油工作。每個裝油點的管道設計輸出流量為每小時60立方，37KW輸油泵每小時流量為180立方，一台輸油泵承擔一個工作台2個裝油點的注油工作任務（分別為1號閥門和2號閥門，閥門打開向運油車注油）；而實際生產運營中大部份時間隻開啟一個出油閥門，二台裝油車同時裝油很少，原來設計37KW的輸油泵時是為二台裝油車同時作業而設計，但開啟一個閥門時，也要滿負荷工作，滿負荷工作時油泵輸出流量能到達每小時180立(li)方(fang)，最(zui)終(zhong)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)時(shi)才(cai)需(xu)要(yao)它(ta)的(de)三(san)分(fen)之(zhi)一(yi)流(liu)量(liang)就(jiu)能(neng)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)要(yao)求(qiu)，通(tong)過(guo)對(dui)整(zheng)個(ge)輸(shu)油(you)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)分(fen)析(xi)，原(yuan)有(you)的(de)輸(shu)油(you)泵(beng)運(yun)行(xing)原(yuan)理(li)存(cun)在(zai)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian)問(wen)題(ti)：
1、37KW輸油泵的輸出流量過大，在開啟一個出油閥時隻需要輸油泵的三分之一流量，輸油泵每次開啟都滿負載180立方輸出運行，這樣油泵和管道產生很大壓差，形成渦壓，管道壓差加大時導致電機負荷增大，電流上升，造成電能浪費。
2、油you泵beng由you於yu輸shu出chu容rong積ji大da而er實shi際ji管guan道dao輸shu送song容rong積ji小xiao，這zhe樣yang的de工gong作zuo環huan境jing下xia，輸shu油you泵beng運yun行xing中zhong產chan生sheng了le大da量liang的de無wu用yong功gong耗hao，也ye大da大da縮suo短duan了le輸shu油you泵beng電dian機ji的de使shi用yong壽shou命ming，加jia大da設she備bei維wei護hu成cheng本ben。
綜zong合he以yi上shang的de工gong作zuo背bei景jing，有you必bi要yao對dui輸shu油you泵beng電dian機ji係xi統tong進jin行xing節jie能neng運yun行xing升sheng級ji，利li用yong變bian頻pin器qi調tiao速su器qi來lai運yun行xing輸shu油you泵beng，以yi得de到dao流liu量liang和he壓ya力li可ke調tiao，根gen據ju實shi際ji需xu求qiu的de流liu量liang和he壓ya力li來lai自zi動dong控kong製zhi輸shu油you泵beng係xi統tong。
二、輸油泵係統采用變頻調速運行的節能技術原理
油泵在原有的工作特性為電機啟動以50Hz運轉，轉速為1420r/min轉，輸出流量180立方，轉速與流量壓力成正比，如圖所示：
圖1： 輸油泵的工作原理分折
womencongshangtukeyikanchu，tongguoyoubengdianjizhuansudebianhua，liuliangyesuizhezhuansujiangdierjiangdi，suoyizhiyoushiyongbianpinqicainengshiyoubengdianjidezhuansubianchengziyouketiao，tongshiyeshiyoubengdeliuliangheyaliketiao，tongguobianpindetiaojielaidadaoxianyoudeshengchangongyiyaoqiu。womencaiyongbeijingzhongdalingkedianqiyouxiangongsishengchandelingkeLK600P係xi列lie油you泵beng專zhuan用yong變bian頻pin器qi，來lai提ti高gao輸shu油you泵beng的de工gong作zuo特te性xing，而er且qie充chong分fen利li用yong變bian頻pin器qi的de調tiao速su功gong能neng來lai實shi現xian流liu量liang和he壓ya力li可ke調tiao，以yi任ren意yi調tiao節jie電dian機ji轉zhuan速su來lai達da到dao目mu的de，同tong時shi也ye起qi到dao節jie約yue電dian能neng、廷長油泵電機的使用壽命，環保節能是本項目的初衷。
輸油泵通過變頻運行的節能依據?---bianpindegongzuoyuanlizaizhejiubuzuoxiangxijieshao，womentongguoxiatubiaojinxingduibikeyikanchu，bianpinyunxingshidedianjizhuansubianhua，dianjifuzaidianliuyesuizhebianhua。dangranyouyudianjizhuansudejiangdibianpinshuchudianyayesuijijiangdi，tongguodianyajiangdi，youbengdefuhedianliuyetongyangjiangdi。xiamiansuoshudeshujushibengongsizaixianchangdianjiyunxingsuocedeshijishuju。tu2：表為37KW輸油工頻運行時的電機負載電流，表1：為37KW輸油泵在變頻運行時的油泵電機轉速、電機運行電流以及在任意轉速時的流量變化。
圖2： 37KW輸油工頻運行時的電機負載電流
表1：37KW輸油泵在變頻運行時的不同速度 負載電流和流量的變化值。
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油泵電機型號 |
工頻運行時電流
(A) |
變頻運行時電機轉速成
（Hz. r/min） |
油泵實際負載電流
（A） |
油泵輸出流量
（立方） |
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Y225M-4
37KW |
74A |
50Hz-1420r/min |
74A |
173 |
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45Hz-1278r/min |
61A |
158 |
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40Hz-1136r/min |
51A |
123 |
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37Hz-1050r/min |
49.5A |
117 |
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35Hz-994r/min |
48A |
110 |
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33Hz-937r/min |
47.5A |
107 |
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30Hz-852r/min |
45A |
90 |
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25Hz-710r/min |
43A |
71 |
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20Hz-568r/min |
43A |
40 |
現場數據：化奧油庫一台37KW油泵供給一個工作台二個注油閥工作，一個注油閥設計輸出流量為60, , , , , , , 立方，二個同時打開時，流量在120立方能滿足生產要求，怎樣實現一個注油閥打開，變頻器隻需輸出一個60立方的準確流量？在以下解決方案中詳細講解。當為一台運油車進行注油工作時，變頻器以25Hz運轉，電機電流為43A，可以節約電流51A，節電率在60%以下。打開二個注油閥為二台運油車注油時，變頻器的工作頻率為35Hz，電機電流48A，節約電流26A，節電率在40%以下。
congshangliebiaohexianchangshujulaifenzhezhongmeiqinhuangdaochuyunzhongxinhuaaoyoukuxianyoushuyoubenggongzuoyuanli，wokeyikandaobianpinqizaiyunxingyoubengshiqidaodezuoyong，tongguobianpinkongzhishuyoubengdedianjizhuansu,使油泵輸出一個合理的流量和壓力以滿足生產要求，同時也大大降底電機的負荷電流，節能非常明顯。
三、變頻器控製方式
變bian頻pin器qi的de作zuo用yong是shi為wei電dian機ji提ti供gong可ke變bian頻pin率lv的de電dian源yuan，實shi現xian電dian機ji的de無wu級ji調tiao速su，從cong而er使shi管guan網wang油you壓ya連lian續xu變bian化hua。壓ya力li變bian送song器qi的de任ren務wu是shi檢jian測ce管guan網wang的de流liu量liang和he壓ya力li，流liu量liang和he壓ya力li的de設she定ding單dan元yuan為wei係xi統tong提ti供gong滿man足zu用yong戶hu需xu求qiu的de流liu量liang和he壓ya力li的de期qi望wang值zhi。流liu量liang和he壓ya力li的de設she定ding信xin號hao通tong過guo4-20mA電流反饋信號輸入變頻器後再經變頻器內部PID控製程序的計算，輸出給變頻器一個轉速控製信號，變頻器接收到4-20mAdianliuxinhaoshikaishigongzuo，xianqidongshuyoubengdianji，shiguanwangliuliangyouyadadaoshedingzhi，zhihoubianpinqideshuchupinlvsuizheliuliangheyalidaodadingdianshi，bianpinqizhuansukaishixiajiang，zhizhibaochiguanwangyaliheliuliangshusongzaifuheshengchanyaoqiudesuoxuyaoyudingzhinei。dangshuyouliangzengjiahuokaiqiergechuyoufashiguanwangyalijianruo，yalibiansongqijiangzheyixinhaochulicheng4-20mA信號送入變頻器，（注：變頻器是根據4-20mA電流值大小來決定輸出頻率的大小，頻率大小就是電機的轉速高與低），bianpinqipinlvkaishihuisheng，shibianpinqideshuchupinlvshangsheng，youbengdezhuansutigao，liuliangheyalixiangyingshangsheng，ruguozhuyoushuchuliuliangzengjiahenduo，bianpinqideshuchupinlvjiangdadaozuidazhi50Hz，以上依據，通過變頻的內置PID控製能使整套供油係統操作性更強，大大減少勞動密度。
由於整個化奧油庫的電氣係統采用上位機集控製，輸油泵電機采用軟啟動方式啟動，輸油泵的啟動、停止、分(fen)別(bie)為(wei)集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)和(he)機(ji)旁(pang)控(kong)製(zhi)，操(cao)作(zuo)台(tai)為(wei)二(er)個(ge)吏(li)密(mi)斯(si)電(dian)磁(ci)閥(fa)，利(li)用(yong)電(dian)磁(ci)閥(fa)的(de)開(kai)關(guan)來(lai)承(cheng)擔(dan)給(gei)運(yun)油(you)車(che)注(zhu)油(you)工(gong)作(zuo)，吏(li)密(mi)斯(si)電(dian)磁(ci)閥(fa)帶(dai)有(you)流(liu)量(liang)計(ji)量(liang)和(he)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)功(gong)能(neng)，能(neng)為(wei)變(bian)頻(pin)器(qi)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)4―20MA變送信號輸出，壓力變送值可自由設定大小，所設定的變送值對應4-20MA輸出。當菱科變頻器的4-20mA信號輸入接口收到壓力變送器傳送的電流信號時，根據信號源大小再通過變頻器內置的PID控製計算，能自動完整地使輸油泵在預定的流量壓力內工作，來達到本生產線的生產工藝要求。
四、係統方案
zaiyoukujingyingshengchanguochengzhong，shuyoubengzaizhenggexitongzhongshuyufeichangzhongyaodeshengchanshebei，yaoqiubianpinqinengchangshijianlianxuyunzhuan，yingjubeidexingnengwaigengyaoyoujigaodekekaoxing，zailejiexianchangdeshengchangongyitedianbingjiehebenshejifangan，benxitongshejishiyingjubeishiyingxianchangcaozuoxingneng，bingwanquannengyuyuanlaidedianqixitonghuxiangjianrong，zuodaoanyuanyoukongzhitexingbubian；本係統設計時具備以下功能：
1、 變(bian)頻(pin)係(xi)統(tong)與(yu)原(yuan)動(dong)力(li)櫃(gui)的(de)工(gong)頻(pin)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)係(xi)統(tong)能(neng)手(shou)動(dong)自(zi)由(you)切(qie)換(huan)。一(yi)旦(dan)變(bian)頻(pin)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)某(mou)種(zhong)故(gu)障(zhang)，可(ke)以(yi)手(shou)動(dong)切(qie)換(huan)到(dao)原(yuan)動(dong)力(li)櫃(gui)的(de)工(gong)頻(pin)軟(ruan)啟(qi)動(dong)，當(dang)變(bian)頻(pin)係(xi)統(tong)維(wei)修(xiu)期(qi)間(jian)，原(yuan)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)係(xi)統(tong)能(neng)正(zheng)常(chang)保(bao)障(zhang)輸(shu)油(you)泵(beng)的(de)運(yun)行(xing)工(gong)作(zuo)，滿(man)足(zu)油(you)庫(ku)的(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)產(chan)。
2、 變頻係統的運轉頻率的調節采用PID閉環控製環方式，根據流量壓力變送4-20mA的信來決定變頻器的輸出頻率，這樣保障輸油係統的安全運行又使整套係統更加方便操作性、智能自動化更強。
圖3：變頻輸油泵接線圖
3、考慮到現場的工作環境和設備的安全， 變頻控製櫃麵板不宜設置過多的顯示設備，隻配置軟啟動器與變頻轉換開關、運行指示燈、變頻運行故障燈、變頻操作顯示麵板，使變頻器的運行參數、電機電流、電機轉速一目了然，極大地方便了現場操作人員的操作和對設備運行狀態的監控。
4、 變頻係統設置6位的密碼，可將變頻器的運行參數鎖定保護，確保變頻輸油係統不在人為的錯誤操作下造成輸油泵停機，實現係統連續平穩運行。
5、 變頻器采用獨立配線供電，杜絕電磁對設備相互幹擾，保證設備的安全運行。
6、變頻係統對輸油泵電機實行軟啟、ruanting，jianshaoleqidongguochengzhongduidianwangchongji，gaishangongdianzhiliangtongshiyeyanchangleshuyoubengdianjidebaoyangweihuzhouqi，youyushiyongbianpinhouyuyuanlaixiangbidianjizhuansuxiajiang，disuyunxingduiyoubengzhou、軸承的磨損程度減少，這將大大延長輸油泵的軸承，機械密封等易損件的壽命。
五、工程造價
本項目由4台37KW 輸油泵組成，變頻器選用4台37KW菱科LK600P係列油泵專用型變頻器，整個項目造價如下表：
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序號 |
產品型號 |
數量 |
單價RMB |
總金額RMB |
工程總造價RMB |
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1 |
菱科LK600P-037T4
37KW變頻器 |
4 |
17800.00 |
71200.00 |
129900.00 |
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2 |
變頻櫃GPT |
4 |
4300.00 |
17200.00 |
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3 |
空氣開關、接觸器、顯示麵板、
轉換開關、指示燈、智能反饋卡 |
4 |
5300.00 |
21200.00 |
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4 |
控製線和主電機電纜 |
1 |
12000.00 |
12000.00 |
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5 |
現場接線施工費 |
1 |
8300.00 |
8300.00 |
六、投資成本收回期
4台輸油泵按每天工作12個小時計算，根據實測的平均節電率40%（此數據為其它工程的實值，不代表本項目的準確數據）4個月可回收所有投資。
七、結束語
zaizhenggeyoukushengchanjingyingguozhong，shuyoubengshizhengxitongdezhuyaoshengchanhuanjie，yeshizhenggeyunzuoxitongzhongdeyongdiandahu，duishuyoubengjinxingjienengjianghaoyouyidingdebiyaoxing，dangqianduishuyoubengjinxingjienengjianghaodeyouxiaojishutujingshicaiyongbianpinqi，liyongbianpintiaosugongnenglaigaishanshuyoubenggongzuoxiaoneng。zaizhenggexitongshishiyunxingguochengzhong，bianpinqibuzhiduizhenggexitongjinxingyicizhinengshengjiwai，gengshizhenggeshengchancaozuoguochenggengtixianrenxinghua、智能自動化，同時也產生巨大的經濟效益，比如油泵使用周期廷長，維護費用減少等等，相信本項目的受益者比項目實施者更有體會。
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