变频调速技术在石化装置中的应用

磊舷　２００８年第３１卷　

其不合理的方面。半圆环管由整体的方形锻件加　工成半圆形状，材料的利用率很低。该材料为耐　高温特种合金Ｉｎｃｏｌｏｙ８２５，价格相当高，造成很大　的浪费。针对这种情况，又对激冷环的结构做了　部分调整，二次改进后结构如图３。　

图３二次改进后的激冷环结构　二次改进后的激冷环与首次改进的激冷环相　比只是将原来的半圆环管改为方形环管，改造后　的方形环管由３部分组成：上环板、中环板和下环　板。３个环板在加工时分别由锻件加工而成，然　后在激冷水室上组焊，焊接完毕后车平焊缝表面，　以达到设计要求的加工精度。下环板在加工前可　以根据下降筒的椭圆度偏差加工外圆，以使环隙　的偏差控制在最小的范围内。　改进后材料的利用率提高，大大降低了激冷　环的生产成本，减少了备件费用。　

６结语　通过首次对激冷环结构的改进，使得激冷环　在布水、清洗方面比原始开车时的结构有所改善，　运行周期延长到１　ａ以上。但由于特定的结构，造　成激冷环制做成本较高。　二次改进后的激冷环结构更加完善，在保证　布水效果和清洗方便的基础上，降低了加工成本。　经过近２ａ的运行，进炉检查激冷环表面良好，没　有裂纹等缺陷，从而验证二次改进后的激冷环结　构是比较合理的。　

ｏＰＥＲＡＴＩＯＮ　ＡＮＡＬＹＳＩＳ　ＡＮＤ　ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ　Ｄ加ＰＲｏⅦⅣＩ】［ｃＮＴ　ＯＦ　

ＯＵＥＮＣＨＤ　Ｇ　ＩＵＮＧ　ｏＦ　ＣｏＡＬ．ＷＡＴＥＲ　ＳＬＩ　ＲＹ　ＧＡＳⅡ　Ⅱ　Ｒ　

Ｔａｏ　Ｚｈｉｙｕａｎ　ａｎｄ　Ｚｈａｎｇ　Ｋｅｆｅｎｇ　（５　凡ｇ如ｎｇ　Ｈｕａｌｕ—Ｈｅｎｇｓｈｅｎｇ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄｅｚｈｏｕ，２５３０２４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ　ｒｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｋｅｙ　ｓｐａｒｅ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｃｏａｌ—ｗａｔｅｒ　ｓｌｕｒｒｙ　ｇａｓｉｆｉｅｒ　ｉｎ　ｌａｒｇｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　ｐｌａｎｔ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｓｉｆｉｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　

科技创新与应用Ｉ　２０１ｔ年１１月上半月刊　科技创新　调速型液力偶合器在石油钻井及炼化中的应用　王现强　（中国石油集团济柴动力总厂，山东济南２５００００）　摘要：本文主要阐述了调速型液力偶合器的性能特点、技术优势，实例说明调速型液力偶合器石油钻井及炼化上应用效果。　关键词：调速型液力偶合器；石油钻井；石油炼化；节能；安全可靠　目前资源短缺、环境污染严重，节能减排的必要性及紧迫性是世界　各国昕认可的。作为石油工程技术人员推广调速型液力偶合器必能为　节能减排做出更大的贡献。　１调速型液力偶合器的分类及应用特｜　１．１调速型液力偶合器分为进口调节式、出口调节式、复合调节式　三种　１．２液力偶合器主要有以下应用特点　１．２．１空载启动：液力偶合器主、被动轴之间没有机械连接，在工作　腔无油的情况下，动力机接近空载起动，然后逐步增加液力偶合器的充　油量，使工作机逐渐进入额定工况状态，能够保证大功率，大惯量设备　的安全启动要求，节约电能的同时可以避免大的启动电流对电网的方　向冲击，保障用电安全。　１．２．２过载保护：液力偶合器泵涡轮之间无刚性连接，两者之间通过　液体来传递功率，属于柔性连接，能够吸收在负载突然增加或者减小的　情况下造成的震动。同时避免了对工作机可能的憋车等问题。　ｌ＿２＿３无级调速：液力偶合器可以通过手动或者电动控制输出转速，　满足工况需求，从而可以节省电力资源。　１．２．４使用寿命长、适应恶劣环境：液力偶合器主重要件在使用中都　被强制润滑，能够长期安全无故障运行。液力偶合器整体密闭，能够适　应野外高温、高寒等恶劣的工况。　１．２．５滑差损耗：液力偶合器采用液体为介质传递功率，所以存在一　定的滑差损失，该部分损失被用于发热消耗，必须增加散热设备或给予　利用。　１．２．６结构简单、维护方便：液力偶合器整体结构简单，故障　少、搬　家移运方便，非常适合石油钻井的工况。　２调速型液力偶合器在机械钻机中的应用　泥浆泵是石油钻井中的必须设备，石油钻井过程中必须使用泥浆　泵来完成对地下结构的冲击来方便钻进及渣土的返回地面工作。为适　应不同底层的不同工况，在钻井过程中需要不断地调整泥浆泵的冲次、　泵压以适应钻井丁况。在这个过程中采用调速型液力偶合器能够充分　满足钻井的需求，同时还能够简化操作程序、节约电能、增加操作的安　全可靠胜。目前国内外很多钻井公司都配备了调速型液力偶合器。综合　来看有以下综合效益。　２．Ｉ解决了泥浆泵平稳启动问题。避免了因泥浆泵的频繁启动给动　力机造成的危害，提高了工作机的使用寿命。　２２解决了泥浆泵更换缸套的问题。钻井过程中工况复杂，需要泥　浆泵提供不同的泵压来满足要求，使用调速型液力偶合器后，无需更换　缸套来改变泵压，只需要调整控制偶合器即可满足使用需求。　２－３解决了皮带伤人问题。石油钻井设备以前采用皮带传动，曾多　次出现皮带伤人的安全问题，采用调速型液力偶合器后，取消了皮带装　置，避免了皮带伤人问题，提高了井场的安全ｌ生。　２．４降低设备故障率、提高设备使用寿命。：泥浆泵使用调速型液力　偶合器调速，泥浆泵逐步升速升压，有效避免你将对管路的冲击，降低　设备的故障率。液力偶合器是柔　传动，能够有效的隔离震动。避免了　工作机和泥浆泵因震动造成的损害，能够将工作机及泥浆泵的使用寿　命提高４０％以匕　２．５节约能源。而原有的皮带传动装置的整体传动效率不足９０％，　在野外风吹雨淋环境下，皮带的有效传动效率更低。而调速型液力偶合　器的传动效率是９７％，能够大大的节省能源。　２．６简化整体结构、搬家移运方便。原有的皮带传动装置包含减速　箱、气囊离合器、皮带轮、皮带组等装置，结构复杂，安装移运困难。对钻　井经常搬家的实际工况来说，工作量特别大。采用调速型液力偶合器　后，整体结构变成模块式，工作量大为减少，搬家移运方便。　３调速型液力偶合器在钾氨泵中的应用　石油炼化过程中需要采用很多的泵，钾氨泵就是其中一种。乌鲁木　齐石化就是采用两台４００ｋｗ的钾氨泵并联运行，以满足使用需求。为适　应工况的不同需求，节约电能，保障钾氨泵的安全经济运行，国内外很　多炼化企业均采用调速型液力偶合器调速。综合来看，有以下的经济效　益。　３．１初期投资抵。采用调速型液力偶合器后可以通过偶合器进行调　速，无需使用变频电机，变频方案与调速型液力偶合器方案的初期投资　仅为变频电机方案的３０％。　３．２环境适应能力高：调速型液力偶合器可以在户外、高寒、高热、　粉尘、潮湿环境下使用，对现场的环境要求低。　３．３结构简单、运行可靠易维护、运行成本低：　３４可靠胜高、使用寿命长。无故障运行时间３００００小时、主要部件　２０年。　３．５对电网冲击小。液力调速能使电机空载起动，降低电机起动时　间和起动电流，降低对电网的冲击，保护电机在外载荷超载时不受损　下转２１页）　（上接１９页）　２．２．３同一水平的加胶量，咀棒吸阻随时间的延长不应产生变化，但　不同时间检测出的吸阻结果却不同，这主要是由于丝束来料不稳定造　成的。　２．３喂丝量　２．３．ｉ在一定范围内，吸阻、硬度随着喂丝量的增加而增大。　２．３．２喂丝量对吸阻、硬度的影响非常大。　２４丝束开松后的展幅大小对加胶均匀程度及加量多少有影响，展　幅应尽量到位。　２．５开松过度或开松不到位，会使施加到丝束的胶量减少，导致硬　度减小。　２．６咀棒在搁置ｌ＿２天后，硬度仍会增大些。　３结论与讨论　３．１开松比范围应定在２．０－２．５之间，理论计算最佳　在２４，考虑各　种因素影响，实际最佳　小于此值。　３．２加胶量（流量计）应确定在低于０．３ｍ￣／ｈ的位置，如０．２５ｎ　一　０．２９５ｍ３／ｈ之间，理论测算最佳　在０．２ｍ３／ｈ或０．２１ｍ３／ｈ，实际在线操作应　在０．２５ｍ３／ｈ左右。　３－３喂丝量要适宜，喂丝辊转速应定在１３ｌｒｐｍ一１３８ｒｐｍ之间，最佳　范围在１３３ｒｐｍ－１　３７ｒｐｍ之间，具体固定取值根据丝束来料而定。　３＿４测定烘后咀棒最佳时间是在放置１大以上，这样硬度能趋于稳　定　表１喂丝量、开松比和加胶量组合测试结果　表２赛伏咀棒试验成品吸阻、硬度检测结果　ＮＯ　１喂丝辊（ｒｐｍ１　２开橙左辊０９ｍ）　３开松右辊　ｍ）　开松比　４加睃量（ｍ３，ｈ）　ｌ　ｌ３　７　８　４ｌ２　６　１　５８　２　６ｌ　０　３　２　ｌ３７　８　４Ｉ２　６　ｌ６８　２　４６　０　３　３　ｌ　３７　８　４】２　６　ｌ７３　２　３８　０　３　４　Ｉ３７　８　４ｌ６　ｌ６９　２　４６　０　３　１　３７　８　２　４６　０　４　６　１　３７　８　４ｌ６　ｌ６９　２　４６　０　５　１　３ｌ　３９８Ｉ　２　４７　０　３　ｌ３５　３９８１　】６１　２　４７　０　３　Ｉ３９　３９８１　ｌ６ｌ　２　４７　０　３　ＮＯ　吸阻平均值（Ｐａ）（罐攻枪删３０支）　硬度、Ｐ均值（％Ｊ（每次检测３０支）　第次第二次第扶第旧玖　第改第　次第・次第　一卫　ｌ　３４８４　３４７０　３５０５　３４７６　８５　６Ｉ　８４　９６　８４　６３　８　５　ｌ　９　２　３　８８ｌ　３９４７　３８２０　３９３　３　８８　９０　８９　９０　９０　ｌ４　９【）５９　３　４Ｉ　８７　４１７６　４２Ｉ４　４ｌ　７４　８　８４　Ｈ９　ｌ６　８９　０９　８９　３４　４　３９０７　３９８Ｉ　３９７２　３９３２　Ｈ９　９４　９Ｉ　１５　９Ｉ１１９　９Ｉ　４７　５　３９ｌ２　３９５７　９７６　３９】０　９０　３９　９Ｉ　９８　９２　３６　９２　３３　６　４００２　４　）２　９８２　３９４７　９１　３９　９３　０８　９３　Ｏ０　９３　３４　７　３６８６　３６３６　３６９２　３６５　５　８９【】４　９０　５２　）２６　９０　６５　８　４（１３４　３９６２　４（　Ｉ　３９１Ｉ　９Ｉ　５　５　９２　ｏ０　９２　３Ｉ　９２　５３　９　４０６４　４０８７　４ｌ０６　４０８５　９１　２０　９２　０３　９２　４９　９２　３６　注：吸咀标准范围３４００Ｐａ一４２００Ｐａ，硬度标准范围８６％一９２％。　一２Ｏ一　３．５咀棒吸阻、硬度现行标准　范围分别为３５００Ｐａ－４２００Ｐａ、８７％～　９３％，这是试验基本完成后根据实　际情况进行调整的，在本文中仍引　用吸咀、硬度原来标准范围（分别为　３４００Ｐａ－４２００Ｐａ、８６％－９２％）作为参　照对比依据。　３．６利用湿棒支重来控制成品　是否合格时，湿棒支重取值范围不　是固定的，应根据加胶量的变化而　对应地进行调整。

ACS800变频器恒速控制及应用

作者：邹伟，吕志明，曾令杰，赵秋

来源：《科技资讯》 2014年第34期

邹伟 吕志明 曾令杰 赵秋

(新疆克拉玛依市独山子石化公司乙烯厂电气车间 新疆克拉玛依 833600)

摘 要:变频调速在石油化工领域已经被广泛的应用。ACS800变频器在目前的运用中,调速控制主要通过模拟量4～20mA信号来控制,实现电动机的无级调速,在电机的额定转速范围内得到各种需要的速度。但ACS800变频器还有恒速控制模式,该实际使用中较少,本文主要介绍ACS800变频器恒速控制原理以及在某厂的实际应用。

关键词:变频器 恒速 逆变器 继电器 点动 PLC

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(a)-0058-01

目前ACS800变速器参数已经实现许多比较复杂的控制功能,在社会迅速发展的今天,ACS800变速器逐渐满足不同领域的以及不同复杂程度的控制要求,尤其是在石油化工业的领域,被广泛的应用,随着社会科学技术的高速发展,为了更好的参与社会竞争,石油化工业的生产技术和复杂程度越来越高,对ACS800变速器的技术应用提出了新的要求和挑战,当然ACS800变速器也是促进社会经济发展的重要因素之一,对其恒速控制和应用的分析和研究就显得尤为重要,下面研究者就针对ACS800变速器的恒速控制和应用进行以下的探究。

1 变频器的定速控制(ACS800)

ACS800变频器有两个用户宏程序和5个正规宏程序运转。在转速定速方面主要运用的是工厂宏。在其控制下,整个变频器的所有命令和参数的设置等都可以透过外部控制传达信息,传达为速度控制的方式。就速度控制的主要方式来讲,分为以下两种。

1.1 模拟控制变速模式

在外部的控制之下,通过改变模拟量AI1的值来完成。控制地为EXT1,给出信号后连接AI1,根据4－20 mA信号来进行调速控制。这就是变频器最常用的一种模拟调速方式控制,能够实现额定转速下的稳定调速。

变频技术在石化设备的应用分析　

王利建　

摘要针对石化设备的特点，分析了设备应用变频技术后的节能效果，以催化裂化装置为例，对变频系统出现的问题提出了解　决方案。　

关键词石化设备变频催化裂化节能　

中图分类号ＴＥ９６４　文献标识码Ｂ　

石化企业８０％的电耗用于机泵电机驱动，近年来，中石化　

济南分公司通过应用电机变频调速技术，取得了良好的节电效　

果和经济效益。　

一、节能分析　

以离心泵为例，管路流程见图１，管径相同的吸人、排除管　路串联输送液体，所需的能量（机泵有效扬程日）用伯努利方程　

表示为：　Ｈ＝ａｐ／Ｔ＋　ｚ＋ｈ　△ｐ＝ｐ　ｐ　ａ　

ＡＺ＝Ｚｂ－＆　

ｈ－－ＫＱ　式中ｐ。——吸液罐液面压力，ＭＰａ　

ｐ厂一排液罐液面压力，ＭＰａ　

△ｐ——吸、排液罐液面压力差，ＭＰａ　（１）　

（２）　

（３）　

（４）　

｛　

ｉ　ｆ　Ｉ｛　蓬　弓鼠　一Ｆ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｌ　ｌ　ｌ　ｊ　ｒ１１　Ｌ　Ｉ　Ｉ　１　Ｌ　Ｊ　／　山　＼　０ｕＪ　—＿　／　＼　

三　

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・一：．．＿．：：　．０．　．．．．．．．—　一～　

一：曩　≯　‘　・．　．　・　‘　‘：　：　：．Ｉ．　０：■　：０ｍ　

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Ｌ　Ｊ　／　＼＼　Ｊ　

／　风道　风道　＼　／　＼　

Ｘ

～　．　、　王　

图２改造后中空水分散冷却塔结构图　收水器　水分散装置　

贮水池　

中空水分散冷却塔取消了填料后，使冷却塔的系统阻力风　

机的全压值降至填料塔的５０％，塔阻力降低，在风机相同的情　

况下，风量增至原来的１２０％，气水比也增至原来的１２０％。改造　

后循环冷却水温差较原来提高了２．６￣Ｃ。　

２．无堵塞、运行稳定可靠　无填料喷雾塔彻底消除了因填料老化、变形、脆裂的堵塞等　

影响塔和制冷系统设备性能的现象，同时也避免了因堵塞而产　

生的死区、柬流、沟流等导致的冷却点温度分布不均匀、冷却效　

果差等。中空水分散冷却塔的系统阻力为填料塔的１／２，在冷却　

水量风机相同时，配套电机功率降至填料塔的７０％，节能效果