一、簡述

在上世紀(jì)七十年代以前我國對有機(jī)肥需求量非常大，因此在當(dāng)時(shí)化工廠在全國各地在都開辦工廠，其工廠主要生產(chǎn)如制造氫氧化鈉、磷銨等原料。如今伴隨著中國科技發(fā)展出，小型有機(jī)肥成套設(shè)備生產(chǎn)線設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。生產(chǎn)制造尿素的原材料主要是液氯和二氧化碳?xì)怏w，在這種化工廠中有一部分化工廠使用國產(chǎn)機(jī)械設(shè)備與變頻器來控制生產(chǎn)制造尿素。

二、尿素生產(chǎn)工藝流程

將二氧化碳汽體經(jīng)制冷壓縮機(jī)充壓，使工作壓力做到16kg并進(jìn)到尿素合成塔。從合成氨工藝生產(chǎn)車間氨庫來的液氯進(jìn)到氨儲(chǔ)存罐，歷經(jīng)氨變壓泵充壓進(jìn)到穩(wěn)壓液氨泵，充壓至20kg上下，歷經(jīng)加熱后進(jìn)到甲胺霧化噴嘴做為促進(jìn)液，將來源于甲胺分離設(shè)備的甲胺水溶液增加后混和一起進(jìn)到尿素合成塔，在觸媒的功效下生成尿素。尿素合成塔內(nèi)溫度為186～190℃，工作壓力為200kg上下，NH3/CO2的摩爾比和H2O/CO2的摩爾比操縱在一定的范疇內(nèi)。生成后的汽液化合物進(jìn)到一段溶解，開展汽液分離出來，將分離出來汽體后的尿里送進(jìn)二段溶解，進(jìn)一步將化合物中的汽體去除。清潔后的尿里先后進(jìn)到閃蒸器、一段揮發(fā)、二段蒸發(fā)濃縮，最終獲得尿素熔化物，用泵傳至尿素制粒塔噴灑器，在空氣中地基沉降制冷干固成顆粒狀尿素，根據(jù)尿素塔底刮料機(jī)帶運(yùn)送傳動(dòng)帶送到存儲(chǔ)包裝生產(chǎn)車間裝包后原廠。

某化工廠因?yàn)樯a(chǎn)工藝流程的必須，尿素生產(chǎn)制造中應(yīng)用的2臺(tái)一甲泵、一臺(tái)氨泵和三臺(tái)氨水泵，為使進(jìn)到合成塔的氨和二氧化碳的總流量不至于起伏過大，必須開展變速操縱。一甲泵（115kW）、氨泵（132mW)）電機(jī)的輸出功率很大，原系統(tǒng)軟件選用液力偶合器變速；氨水泵（11kW）功率較小，原系統(tǒng)軟件選用電磁感應(yīng)變速。

三、液力偶合器變速和電磁感應(yīng)變速

1、液力偶合器變速

液力偶合器是根據(jù)操縱工作中腔內(nèi)工作中液壓油的動(dòng)量矩轉(zhuǎn)變，來傳送電機(jī)動(dòng)能，電機(jī)根據(jù)液力偶合器的輸入軸拖拽其積極工作中輪，對工作中油開展加快，被加快的工作中油再推動(dòng)液力偶合器的從動(dòng)工作中渦輪增壓，把動(dòng)能傳送到輸出軸和負(fù)荷。液力偶合器有變速型和限矩型之分，前面一種用以過程控制系統(tǒng)的變速，后面一種用以電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。變速型液力偶合器效率最高值為95%。

其效率為鍵入軸和輸出軸的速率之比，變速越低，效率越低。

2、電磁感應(yīng)變速

電磁感應(yīng)變速系統(tǒng)軟件由繞線式電機(jī)三相異步電機(jī)、轉(zhuǎn)差離合、限速電動(dòng)機(jī)和操縱設(shè)備構(gòu)成，根據(jù)更改轉(zhuǎn)差離合的勵(lì)磁電流電流量來完成變速。轉(zhuǎn)差離合的自身的耗損是由積極一部分的空氣阻力、摩擦耗損及從動(dòng)一部分的機(jī)械設(shè)備摩擦損所造成的。

其效率正比例于輸出轉(zhuǎn)速比，輸出較大 轉(zhuǎn)速比時(shí)其效率標(biāo)準(zhǔn)偏差為85%。

四、一甲泵、氨泵和氨水泵的直流變頻變速環(huán)保節(jié)能

一甲泵、氨泵和氨水泵為名上是泵，實(shí)則制冷壓縮機(jī)。制冷壓縮機(jī)為恒轉(zhuǎn)距負(fù)荷，采用通用型變頻器。應(yīng)用直流變頻變速替代液力偶合器變速的方式 是，將液力偶合器拆卸，用連軸器聯(lián)接電機(jī)和負(fù)荷軸。變頻器能用手動(dòng)式變速方法操縱，一般狀況下一甲泵變頻器的輸出頻率為35Hz～39Hz；氨泵變頻器的輸出為40Hz～44Hz，可以考慮生產(chǎn)工藝流程規(guī)定。

負(fù)荷為0.85時(shí)液力偶合器變速耗損的電磁能為：一甲泵：48.62kW、氨泵：17.95kW

變頻器的效率為94%，因而應(yīng)用變頻器后一甲泵和氨泵的環(huán)保節(jié)能各自為：一甲泵：37.44kW、氨泵：11.12kW

每一年按300天，每日按二十四小時(shí)，且0.5元/kWh測算每一年節(jié)水電費(fèi)為：17.48萬余元

針對電磁感應(yīng)變速，因電機(jī)額定功率較小，用繞線式電機(jī)電機(jī)立即代用電磁感應(yīng)電磁調(diào)速電機(jī)。代用后意外驚喜地發(fā)覺，生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)同樣的狀況下，用電磁感應(yīng)變速時(shí)三臺(tái)電機(jī)要另外運(yùn)作，用直流變頻變速后，只需運(yùn)作二臺(tái)電機(jī)就可以考慮生產(chǎn)制造必須。這是由于電磁感應(yīng)變速的效率較低，且變速越低，效率越低，而直流變頻變速的效率較高，且大部分與轉(zhuǎn)速比不相干。因?yàn)殡姍C(jī)額定功率小，節(jié)動(dòng)能比較有限，測算略。

五、總結(jié)

直流變頻變速更新改造后，節(jié)省水電費(fèi)約17.48萬余元，一年半可收回所有項(xiàng)目投資，經(jīng)濟(jì)收益明顯。此外，液力偶合器可靠性較弱，尤其是在調(diào)節(jié)后需要較長的時(shí)間才可以平穩(wěn)，不利于使用在長期性持續(xù)生產(chǎn)制造運(yùn)作環(huán)境中。而通過利用直流變頻的變速調(diào)的方式整便捷快速，調(diào)整高精度且平穩(wěn)，使設(shè)備長期性可以穩(wěn)定運(yùn)作的同時(shí)，有效降低停工等造成的經(jīng)濟(jì)損失，其收益的潛力是無可估量的。

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