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雙變頻離心式脫水機(jī)在污泥處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者:  來源:  添加時間:2011-9-5 15:22:08

前言

     隨著國家對環(huán)保問題的重視,離心機(jī)技術(shù)在污泥處理系統(tǒng)中的應(yīng)用也得到了大力推廣。離心機(jī)處理污泥具有污泥回收率高、運行可靠等優(yōu)點,但同時存在著耗能高、噪聲大等缺點。而將變頻技術(shù)應(yīng)用到離心機(jī)系統(tǒng),則可能在節(jié)能減排、運行穩(wěn)定方面收到顯著效果。

1  離心機(jī)工作原理

    用于污泥處理的離心式脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋體、差速器、主副電機(jī)等設(shè)備組成。當(dāng)污水經(jīng)過加藥后送入轉(zhuǎn)鼓,在轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,比重較大的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,與轉(zhuǎn)鼓作相對運動的螺旋體則不斷地將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒擠出排渣口,分離后的清液則經(jīng)液層調(diào)節(jié)板開口流出轉(zhuǎn)鼓。

2  雙變頻共直流母線系統(tǒng)

    螺旋體和轉(zhuǎn)鼓之間的相對運動——差轉(zhuǎn)速是通過差速器來實現(xiàn)的,其大小由副電機(jī)來控制。差速器的外殼與轉(zhuǎn)鼓相聯(lián)接,輸出軸與螺旋體相聯(lián)接,輸入軸與副電機(jī)相聯(lián)接。主電機(jī)帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的同時也帶動了差速器外殼的旋轉(zhuǎn),副電機(jī)通過聯(lián)軸器的聯(lián)接來控制差速器輸入軸的轉(zhuǎn)

   轉(zhuǎn)速速度快,螺旋體速度慢,那么轉(zhuǎn)鼓有帶著螺旋體轉(zhuǎn)動的作用力,螺旋體帶著副電機(jī)轉(zhuǎn)。這樣就導(dǎo)致副電機(jī)接到電網(wǎng)運行時,其軸上受到主機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子沿同步轉(zhuǎn)速方向旋轉(zhuǎn)。此時,副機(jī)從軸上輸入機(jī)械功率轉(zhuǎn)化成電功率返回電網(wǎng),處于回饋制動再生發(fā)電狀態(tài);另一方面,它又從電網(wǎng)輸入滯后的無功功率,已建立磁場,實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換?;仞伒诫娋W(wǎng)的轉(zhuǎn)子電流有功分量經(jīng)過變頻器內(nèi)的全波整流元件,加到直流母線上,由于主副變頻器的母線并聯(lián),該能量就被主電機(jī)利用,使母線電壓維持在610v以內(nèi)。

3   控制系統(tǒng)

3.1   進(jìn)泥流量控制

    因為污泥具有可壓縮性,進(jìn)泥含固率時刻都在變化,為防止污泥的堆積堵料而使運行停止,需關(guān)注螺旋體的力矩控制。

    副變頻器自動連續(xù)測量螺旋體的力矩值,將該力矩模擬量新號送入PLC模擬量模塊,CPU將實際測量值和設(shè)定值進(jìn)行比較,經(jīng)過PID運算,輸出4-20mA的信號去控制進(jìn)料變頻器,通過改變變頻器的輸出頻率來控制進(jìn)料泵的進(jìn)泥量,達(dá)到螺旋體的恒轉(zhuǎn)矩控制。

3.2    差轉(zhuǎn)速控制

    差轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)鼓和螺旋體之間的相對轉(zhuǎn)速,差轉(zhuǎn)速越大,沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的泥塊很快就從轉(zhuǎn)鼓出泥口排出,即推料速度快;差轉(zhuǎn)速越小,推料速度慢。

    差轉(zhuǎn)速對泥餅的含水率和排放水的清濁度都有影響,一般而言,差轉(zhuǎn)速變小時,泥餅含水率會變低,排放水會變渾濁;差轉(zhuǎn)速變大時,泥餅的含水率會變高,排放水會清一些。

   從幾個方面分析可知,為了使離心機(jī)分離效果好且穩(wěn)定,就要求差轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)可調(diào),并且保持穩(wěn)定。

    又因為主電機(jī)在運行過程中一般不進(jìn)行調(diào)整,它主要是分離因素的一個指標(biāo),而一種污泥一般對應(yīng)一個分離因素。

    因此,由于轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和差速器變比一般固定不變,因此只需要調(diào)節(jié)副機(jī)變頻器的輸出頻率,即可實現(xiàn)差轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

4  結(jié)束語

   應(yīng)用于變頻技術(shù)離心機(jī)中,主要有以下優(yōu)點:

  1)啟動平穩(wěn),變頻器具有軟啟動器的功能,實現(xiàn)了電機(jī)的平穩(wěn)啟動,延長了機(jī)器的使用壽命。

  2)應(yīng)用性比較廣,尤其是主機(jī)變頻器,由于各種污泥的泥性不同,所要求的分離因素也不同,這樣就需要不同的主機(jī)轉(zhuǎn)速,通過變頻器就可以方便調(diào)整分離因素。

  3)副機(jī)通過變頻器控制差速器,相對于以前常用的電渦流制動等設(shè)備,具有明顯的節(jié)能效果,而且動態(tài)響應(yīng)快。

污泥離心脫水處理成套裝置(臥螺離心機(jī)),全稱:臥式螺旋卸料沉降離心機(jī),是城市生活污水處理、自來水生產(chǎn)過程中的污泥處理、工農(nóng)業(yè)污水處理工程中的重要設(shè)備。
“臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)(簡稱臥螺離心機(jī))是利用離心沉降原理分離懸浮液的設(shè)備。對固相顆粒當(dāng)量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類離心機(jī)進(jìn)行液固分離或顆粒分級。
獨一無二的焚燒裝置結(jié)構(gòu)和干燥裝置設(shè)計,可使含水率40%的污泥完全燃燒,燃燒溫度高達(dá)850~1100℃。