變頻器在建陶行業中的應用

摘要 本文主要介紹了變頻器在陶瓷企業中的應用及其節能效果。

關鍵詞 變頻器，陶企，節能

1前 言

自佛山于80年代從意大利引進首條墻地磚自動生產線至今的20年間，建筑陶瓷生產在佛山取得了巨大的成就，而變頻器在陶瓷生產中的運用，也經歷了從無到有，進而大量使用的過程。變頻器在陶瓷生產中，主要起到兩個方面的作用：進行調速控制和節能。

下面結合陶瓷生產的各個環節逐一進行介紹。

2變頻器在陶瓷生產中的應用

陶瓷墻地磚生產，大致分為下面幾個步驟：

（1） 原料制備：泥料球磨→漿料攪拌→噴霧干燥→粉料貯存；

（2） 壓制成形：粉料布料→沖壓成形；

（3） 中間輸送和排列：翻轉機→進/出磚機→輸送線；

（4） 輥道干燥：斜齒傳動→抽熱風機→抽濕風機；

（5） 施釉及裝飾：施釉輸送線→施釉柜→印花機；

（6） 輥道窯燒成：斜齒傳動→抽熱風機→抽濕風機→霧化風機→助燃風機→余熱風機→油泵；

（7） 深加工：磨邊、拋光、切割、打蠟等；

（8） 輔助設備：水煤氣站→空壓機站→污水處理→吸塵設備等。

變頻器于以上設備上均有運用，下面逐一簡介：

2.1 原料制備設備中的運用

（1） 變頻器在球磨機上的運用

變頻器用于球磨機的主要目的是節能，利用變頻器多段速和簡易PLC功能對球磨機進行調速，使球磨速度得以優化，從而達到節能效果，節能率在8%～12%之間，還有就是不存在啟動沖擊電流，提高了電網的穩定性。

（2） 變頻器在攪拌機上的運用

早期的攪拌機設計速度偏快，用變頻器使之適當降速后，既可保證漿料不沉淀，又可取得30%以上的節電率。

（3） 變頻器在噴霧干燥機上的運用

主要利用變頻器控制負壓風機轉速來保證不同漿料和產量下所需的負壓，代替傳統的風門調節，具有調節精確、方便的優點，而且可以達到20%～60%的節電率。

（4） 變頻器在柱塞泵上的運用

有些廠家利用變頻器來調節柱塞泵的壓力和泵漿速度。

（5） 原料制備中，變頻器還用于皮帶稱調速以及水煤漿塔漿泵的調速。

2.2 壓制成形設備中的運用

（1） 壓制成形設備中變頻器主要用于布料機的調速，以及用于多次布料機中調節皮帶稱的入料量。

（2） 最近有公司推出壓機主油泵的變頻節能設備。

2.3 中間輸送和排列設備中的運用

（1） 翻轉機中的運用

翻轉機中，變頻器主要用于調節輥棒的運轉速度和翻磚速度，還有一個作用就是可以延長翻轉定位波箱的壽命。

（2） 進/出磚機中的運用

變頻器在進/出磚機中被用于精確調整輸送線的速度，避免磚坯破損。

2.4 輥道干燥窯中的運用

（1） 變頻器用于調節斜齒的傳動速度。

（2） 變頻器用于無級調節抽熱風機和抽濕風機的風量，相對傳統的風門調節，具有調節方便精確、工人勞動強度降低的優點，而且有10%～60%的節能效果。

2.5 施釉設備中的運用

（1） 變頻器被大量用于調節施釉輸送線的速度，具有調節方便、自動化程度高的優點。

（2） 在皮帶印花機上用于調節皮帶運行速度，但有被伺服調速替代的趨勢。

2.6 輥道窯爐燒成上的運用

（1） 變頻器用于調節輥道窯斜齒的傳動速度。

（2） 變頻器用于調節窯爐風機系統中各風機的風量和壓力，具有調節精確、方便、節能的優點，節能率在10%～60%之間。

（3） 重/柴油窯中，變頻器還用于控制油泵轉速達到恒壓供油的目的。

2.7 瓷磚深加工設備中的運用

（1） 變頻器在磨邊機中用于皮帶輸送的調速。

（2） 變頻器在拋光機中用于皮帶和推磚機以及擺動機構的調速。

（3） 變頻器在切磚機中用于調節切磚電機運行的速度以達到最好的切磚效果。

2.8 輔助設備中的運用

（1） 變頻器在水煤氣發生爐上用于風機調速。

（2） 空壓機站：運用變頻器可構成恒壓供氣系統，且有20%～30%的節能效果。

（3） 污水處理：用于控制污水泵，調節供水量，有20%以上的節能效果。

（4） 除塵系統：用于控制除塵風機，達到最佳除塵效果和節能的目的。

3變頻器用于陶機的節能效果和典型案例

從節能的角度而言，變頻器在陶機中的典型運用如下：

3.1 變頻器用于窯爐和干燥的風機系統

傳統的窯爐和干燥的風量是通過風門開度進行調節的，使用變頻器后，可以將風門全部打開，通過調節頻率來調節電機轉速，從而調節風量。早在2002年，佛山創名揚機電貿易公司與希望森蘭變頻器公司合作，投資120多萬元對佛山高明順成陶瓷有限公司全部12條輥道干燥和窯爐的風機系統進行變頻節能改造，一個月就節約電費30多萬元，4個月就收回全部投資，取得了巨大的節能效果。受此案例的啟發，創名揚先后對鷹牌（河源）陶瓷有限公司、東鵬華盛昌陶瓷廠、新中源粵中陶瓷有限公司、西樵新潤成陶瓷有限公司等60多家陶瓷廠進行全面變頻節能改造，都取得了較好的節能效果，總體節電率在30%以上。

3.2 變頻器用于負壓風機

噴霧干燥的負壓風機的功率大都在90kW以上，由于產量變化，要求的風量不同，用風門調節時，由于工作環境差，風門笨重，工人很難做到及時調整。使用變頻器后，可將風門全部打開，通過調節頻率，可以方便快速地調整負壓。陶瓷企業進行變頻節能改造后均可取得20%以上的節能效果。

3.3 變頻器用于空壓機

陶瓷廠一般都配有空壓機組，由于供氣量的變化，可以用變頻器組成恒壓供氣系統，既可穩定氣壓，又可以節能，陶瓷企業進行空壓機變頻節能改造后的總體節能效果均在20%以上。

3.4 變頻器用于球磨機

球磨機占陶瓷廠總用電量的30%以上，球磨機能否節電，受到廣大陶瓷廠的極大關注。由于原料的變化、裝料/水的變化等對球磨機用電量都有較大影響，長期以來，球磨機的實際節電率一直沒有定論。創名揚曾與希望森蘭合作，對佛山順成陶瓷有限公司#2線10臺90kW的 球磨機進行整線變頻節能改造，跟蹤發現，其實際節電率在8%～12%之間。

3.5 變頻器用于攪拌機

陶瓷廠大量使用攪拌機來攪拌漿料使之不沉淀，可以使用變頻器對之降速攪拌，在漿料不沉淀的前提下，也有很好的節能效果。通過對20幾家陶瓷企業的攪拌機進行變頻節能改造的數據表明，變頻器用于攪拌機有30%以上的節能效果。

4變頻器在陶機運用中的難點和對變頻的要求

由于陶瓷企業的生產環境惡劣：高溫、多塵、窯爐燃燒產生的腐蝕氣體（酸性）等都對變頻器的使用有很大影響。因此陶瓷企業在變頻器應用上要有針對性地解決這些問題。

對變頻器而言，在陶瓷行業中應用時應滿足以下條件：(1)耐高溫、散熱設計得當，散熱器和機殼應該設計成兩塊獨立的部分，這樣利于應用過程的散熱除塵。(2)變頻器的機殼的密封性要好。粉塵在潮濕環境下容易附著在變頻器內部主板、驅動板、銅排、模塊及之間的接點上，加之其帶有的酸性腐蝕性就更大，應加涂層處理。

5結 語

由于陶瓷廠電壓波動較大，因而變頻器設計電壓范圍應盡量放大。同時，由于陶瓷廠大量使用變頻器，變頻器高次諧波對電源影響加大，特別對電容補償系統影響很大，電容器容易燒壞，所以變頻器高次諧波應盡量少。陶瓷行業中對變頻器功能要求不高，但由于24h不間斷生產，一旦由于設備故障停產，損失將非常慘重，所以對變頻器的穩定性要求極高。