Energieeinsparung bei der Frequenzumwandlung der Kugelmühle

Anwendung des KERUN-Wechselrichters bei der energiesparenden-Nachrüstung von Kugelmühlen
- Spezialisierter Wechselrichter für Kugelmühlen der Serie ACD500-10

Abstrakt:Basierend auf den tatsächlichen Betriebsbedingungen und dem Funktionsprinzip von Kugelmühlen werden in diesem Artikel die praktischen Anwendungseigenschaften und Energiespareffekte von KERUN-Wechselrichtern auf Kugelmühlen vorgestellt und analysiert.

1. Übersicht
Kugelmühlen werden seit langem häufig in Keramik-, Bodenfliesen-, Zement- und Chemiefabriken zum Mahlen von Rohstoffen eingesetzt. Der Stromverbrauch von Kugelmühlen macht einen Großteil des Stromverbrauchs eines Unternehmens aus. Sie verwenden in der Regel eine veraltete und komplexe Mehrgeschwindigkeitssteuerung, die leicht zu hoher Geschwindigkeit bei geringer Materialbelastung, geringer Mahleffizienz, hohem Stromverbrauch pro Zeiteinheit, großem Anlaufstrom, erheblichen Auswirkungen auf die Ausrüstung und das Stromnetz, erhöhter Produktion, Wartung und Verschleiß mechanischer Ausrüstung sowie erheblicher Verschwendung elektrischer Energie führt. Dies behindert zwangsläufig die Produktionsskalierung-. Die Nachteile der direkten Online-Steuerung von Kugelmühlen liegen voll auf der Hand und behindern die schnelle Entwicklung von Industrieunternehmen erheblich. Dies treibt die Entwicklung von Lösungen voran, die einen sanften Start, eine höhere Schleifeffizienz und einen geringeren Energieverbrauch bieten-wie beispielsweise die Wechselrichtersteuerung.

2. Hauptstruktur
Die Kugelmühle in der Zementindustrie besteht hauptsächlich aus einer Übertragungsvorrichtung, einer Zylindervorrichtung, einer Zuführvorrichtung, einer Austragsvorrichtung und einem elektrischen Steuergerät.

3. Übertragungsgerät
Zementkugelmühlen arbeiten mit zirkulierender Zufuhr und erfordern einen erheblichen Stromverbrauch. Daher verwenden Kugelmühlen in Zementwerken typischerweise einen Hochleistungsmotor (mehrere hundert Kilowatt), um ein hart übersetztes zylindrisches Untersetzungsgetriebe anzutreiben, das dann den Zylinder über ein Paar Zahnräder oder Riemenscheiben in Drehung versetzt und so das Mahlen von Materialien ermöglicht.

Industrielles Prinzip:Die Kugelmühle besteht hauptsächlich aus dem Zuführbereich, dem Austragsbereich, dem Drehbereich und dem Getriebebereich (Untersetzungsgetriebe, Ritzel, Motor, elektrische Steuerung).

Zementwerke haben im Allgemeinen einen horizontal angeordneten Zylinder. Der Zylinder ist durch Trennplatten (Platten mit vielen kleinen Löchern -Siebplatten) in 3–4 Mahlkammern unterteilt. Jede Mahlkammer ist mit Mahlkörpern bestimmter Formen und Größen gefüllt. Wenn sich der Zylinder dreht, werden Materialien und Mahlkörper durch Reibung und Zentrifugalkraft vom Zylinder auf eine bestimmte Höhe angehoben. Dann fallen sie unter der Schwerkraft entlang einer annähernd parabolischen Flugbahn, um am Boden des Zylinders auf einen anderen Teil des Materials zu treffen und diesen zu zermahlen. Dabei erzeugen sie auch eine gewisse axiale Bewegung, um ein gleichmäßiges Mahlen und Mischen des Materials zu fördern.

4. Anforderungen
Basierend auf den unter den ursprünglichen Arbeitsbedingungen bestehenden Problemen und in Kombination mit den Anforderungen des Produktionsprozesses sollte das Kugelmühlensystem nach dem Einsatz der ACD500-10-Serie die folgenden Anforderungen erfüllen:
(1) Die nachgerüstete Ausrüstung muss über ein ausreichendes Anlaufdrehmoment verfügen, um die Anforderungen einer hohen Kugelmühlenbelastbarkeit zu erfüllen. Es muss außerdem einen reibungslosen Motorbetrieb unter Wechselrichtersteuerung gewährleisten und konstante Leistungseigenschaften des Motors aufrechterhalten.
(2) Nutzen Sie das Geschwindigkeitsregelsystem mit variabler Frequenz, um das ursprüngliche Antriebssystem der Kugelmühle nachzurüsten, um einen normalen Betrieb der Kugelmühle bei niedriger-Geschwindigkeit zu ermöglichen, eine normale Qualität der Prozesssteuerung sicherzustellen, die Lebensdauer der Kugelmühle und des Motors zu verlängern und den Wartungsaufwand zu reduzieren.
(3) Die nachgerüstete Ausrüstung sollte zur automatischen Steuerung, zum manuellen/Netzfrequenzbetrieb und zur automatischen Fehlerumschaltung usw. in der Lage sein. Sie sollte auch die durch die große Trägheit der Kugelmühle verursachte elektromotorische Gegenkraft überwinden und so den normalen Gerätebetrieb effektiv gewährleisten.
Basierend auf den oben genannten Grundsätzen wurde der spezielle Kugelmühlen-Wechselrichter unseres Unternehmens der Serie ACD500-10 ausgewählt, da das System die oben genannten Anforderungen an die Betriebsbedingungen erfüllen kann.
(1) Der Wechselrichter der ACD500-10-Serie nutzt die Flux Vector Control-Technologie und erreicht selbst bei niedriger Drehzahl (0,5 Hz) ein Nenndrehmoment von 150 %. Es verfügt über mehrere Steuer- und Betriebsmodi sowie umfassende Schutzfunktionen.
(2) Der Wechselrichter der ACD500-10-Serie bietet eine hohe Frequenzgenauigkeit: digitale Einstellung ±0,01 %, analoge Einstellung ±0,2 %. Die Ausgangsfrequenzauflösung kann 0,01 Hz erreichen und gewährleistet so einen reibungslosen Betrieb entsprechend den Designanforderungen.
(3) Die Überspannungs- und Überstrom-Blockierschutzfunktionen des Wechselrichters der Serie ACD500-10 ermöglichen es ihm, die Frequenz während der Beschleunigung/Verzögerung bei Auftreten von Überspannung oder Überstrom beizubehalten und die Beschleunigung/Verzögerung erst dann automatisch wieder aufzunehmen, wenn der Zustand behoben ist.
(4) Zuverlässige Drehmomentkontrollfunktion: Das Produkt regelt das Ausgangsdrehmoment über eine Drehmomentbegrenzungsfunktion, die für Stoßbelastungen mit hoher-Trägheit wie Anlaufmaschinen und Fördermaschinen geeignet ist.
(5) Unabhängiger Luftkanal, vollständig geschlossenes Design, staub-dicht, gas-dicht, korrosionsbeständig-, mit starker Anpassungsfähigkeit an die Umgebung und längerer Lebensdauer.

5. Grundlegendes elektrisches Steuergerät
Zementkugelmühlen sind Hochleistungsgeräte mit niedriger -Geschwindigkeit und hoher Belastbarkeit sowie einem großen Anlaufdrehmoment. Daher verwenden Kugelmühlen in der Zementindustrie typischerweise zusätzliche Geräte wie Flüssigkeitswiderstandsstarter oder Sanftanlasser für den Start, was erhebliche Auswirkungen auf das Stromnetz hat. Darüber hinaus sinkt das erforderliche Drehmoment nach dem Start im Normalbetrieb, sodass erheblicher Raum für Energieeinsparungen bleibt.

6. Nachrüstlösung (Falleinführung)
Basierend auf den unter den ursprünglichen Arbeitsbedingungen bestehenden Problemen und in Kombination mit den Anforderungen des Produktionsprozesses sollte das nachgerüstete Kugelmühlensystem die folgenden Anforderungen erfüllen:
Anforderungen:
(1) Die nachgerüstete Ausrüstung muss über ein ausreichendes Anlaufdrehmoment verfügen, um die Anforderungen einer hohen Kugelmühlenbelastbarkeit zu erfüllen. Es muss außerdem einen reibungslosen Motorbetrieb unter Wechselrichtersteuerung gewährleisten und konstante Leistungseigenschaften des Motors aufrechterhalten.
(2) Nutzen Sie das Geschwindigkeitsregelsystem mit variabler Frequenz, um das ursprüngliche Antriebssystem der Kugelmühle nachzurüsten, um einen normalen Betrieb der Kugelmühle bei niedriger-Geschwindigkeit zu ermöglichen, eine normale Qualität der Prozesssteuerung sicherzustellen, die Lebensdauer der Kugelmühle und des Motors zu verlängern und den Wartungsaufwand zu reduzieren.
(3) Die nachgerüstete Ausrüstung sollte zur automatischen Steuerung, zum manuellen/Netzfrequenzbetrieb und zur automatischen Fehlerumschaltung usw. in der Lage sein. Sie sollte auch die durch die große Trägheit der Kugelmühle verursachte elektromotorische Gegenkraft überwinden und so den normalen Gerätebetrieb effektiv gewährleisten.
(4) Motorspezifikationen: Leistung 350 kW, Spannung 380 V, Strom 680 A, Drehzahl 740 U/min, Frequenz 50 Hz, Rotorspannung 540 V, Rotorstrom 425 A, Dreieckschaltung.
(5) Testdaten vor Ort (Testdaten für einen 350-kW-Motor vor Ort)

7. Gerätebetriebstest und Energie-Berechnung der Einsparvorteile
Seit seiner Gründung hat das Unternehmen sukzessive energiesparende Nachrüstungen für Projekte durchgeführt, darunter die Keramikfabrik Jiangxi Fengcheng Dongpeng, das Zementwerk Qingdao, mehrere Erzwerke und Zementwerke in Houma, Shanxi, die Keramikfabrik Henan und das Zementwerk Jining Dayu. Anwendungsergebnisse zeigen eine durchschnittliche Energieeinsparung von 5 % bis 15 %.

8. Vorteile nach der Gerätenachrüstung
Die überlegene Leistung nach dem Einsatz des Wechselrichters der KERUN ACD500-10-Serie:
• Durch den Einsatz einer Technologie zur Drehzahlregelung mit variabler Frequenz zur Nachrüstung des Antriebssystems der Kugelmühle werden die Eigenschaften eines Betriebs mit niedriger -Geschwindigkeit und eines hohen Anlaufdrehmoments erfüllt, wodurch eine stufenlos einstellbare Betriebsgeschwindigkeit der Kugelmühle erreicht wird.
• Kein Einschaltstrom beim Motorstart, ausreichendes Anlaufdrehmoment und umfassende Schutzfunktionen. Gewährleistet die Qualität der Prozesssteuerung und spart Wartungskosten.
• Die nachgerüstete Ausrüstung ist in der Lage, automatische Steuerung, manuellen/Netzfrequenzbetrieb, automatische Fehlerumschaltung usw. durchzuführen und kann die durch die große Trägheit der Kugelmühle verursachte elektromotorische Gegenkraft überwinden und so effektiv den normalen Gerätebetrieb gewährleisten.

9. Fazit:
Durch den Einsatz der Inverter-Geschwindigkeitsregelungstechnologie zur Nachrüstung des Kugelmühlenantriebssystems werden die Eigenschaften eines Betriebs bei niedriger -Geschwindigkeit und eines hohen Anlaufdrehmoments erfüllt, wodurch eine stufenlos einstellbare Betriebsgeschwindigkeit der Kugelmühle erreicht wird. Energie kann eingespart werden, indem die Frequenz innerhalb des zulässigen Drehzahlbereichs so weit wie möglich reduziert wird. Der Motorstart erfordert keinen Einschaltstrom, vermeidet Netzverschmutzung und verfügt über umfassende Schutzfunktionen. Dies stellt die Qualität der Prozesssteuerung sicher und kann im 24-Stunden-Dauerbetrieb erhebliche elektrische Energie einsparen, wodurch Energie gespart und Kosten gesenkt werden.