油脂工業是人們必需的食品工業之一，也是提供其它食品工業、日化工業、輕化工業等原料的基礎產業（全國共有油脂廠3000余家）。能源成本約占油脂企業加工成本的40%，所以節能降耗始終是油脂企業發展的首要問題。變頻器是自動控制和節約電能的好裝置，尤其在風機、水泵上節電效果大多在30%～50%。 　　下面將對艾默生變頻器在油脂廠的應用情況進行介紹，以期對油脂企業節能降耗和工藝控制提供一些可資借鑒的內容。 　　1 系統總體構成 以往國內大多數同類變頻控制系統中，多采用單一微機監控方案或單一變頻器控制方案，這兩種方案都具有很大的局限性。在單一微機監控方案中，微機要同時完成數據采集、閉環控制、圖形顯示、報表打印、數據管理和網絡通訊等全部監測任務，風險過于集中。一但微機系統出現任何故障，整個系統有可能立即全部癱瘓，而且，系統可維護性極差。采用單一變頻器的控制方案，雖然可以解決系統可靠性、可維護性方面的問題，但難以提供一個完善的人-機對話界面及數據分析和管理系統。這里介紹的系統則充分利用艾默生變頻器的網絡功能和PID 調節功能，采用微機/ 變頻器混合方案，把分布在各個車間內的近30 臺變頻器，彼此間用RS485總線相連，并由上位機統一進行監控。這樣，變頻器負責完成數據采集和實時控制功能，而上位機負責完成流程畫面顯示，變頻器各項運行參數的查詢、診斷及報警功能。這種先進的交流調速網絡，既實現了分散控制又體現了集中管理，具有運行可靠，易于維護的特點。 　　2 變頻器應用控制效果 　　2.1變頻器在油脂廠蒸汽鍋爐上的應用 　　某廠鍋爐車間有10t/d蒸汽爐2臺，由于用戶在選配風機和水泵時都根據工藝要求中出現的最大負荷來確定容量，所以普遍存在"大馬拉小車"的現象;而且鍋爐的引風機和鼓風機的風量是通過調節風門大小來實現的，造成了大量的電能的浪費;同時其給水泵采用調節閥節流控制，同樣有此弊病。變頻技術則利用風機和水泵的耗電量與轉速的立方成正比，降低轉速、大幅度降低其耗電量的原理來進行控制，這樣既滿足了工藝要求，又節約了大量電能, 見表1 所列。本次改造以其中一臺10t/d 爐為對象，對鍋爐爐排、鼓風機、引風機及水泵均進行了變頻控制，并利用變頻器實現了以下三方面的自動控制功能： （1）自動控制蒸汽壓力，變頻器采集蒸汽壓力傳感器測量值，利用內置PI調節功能自動對鍋爐爐排和鼓風進行同步調節，以維持蒸汽壓力的穩定; 　　（2）自動控制爐膛負壓，變頻器采集爐膛負壓傳感器測量值，利用內置的PI調節功能自動對鍋爐引風機轉速進行控制，以維持爐膛負壓的穩定; 　　（3）自動控制汽包液位，變頻器采集汽包液位傳感器測量值，利用內置PI調節功能自動對鍋爐給水泵轉速進行控制，以維持汽包水位的穩定。 　　實踐證明，系統一經投運就收到了顯著的經濟效益。首先是節能效益，從表1可以看到，應用變頻技術后，節能效果都在30%以上，尤其鍋爐鼓風節電效果高達52%。 　　其次是自動控制效益，本系統利用變頻器內置的PI調節功能成功實現了三個方面的控制要求。 　　（1）控制爐膛負壓在規定的范圍內。以往人工調節時，負壓忽大忽小難以掌握，而負壓過大則增加漏風損失和排煙損失，增加引風機電耗;負壓過小，則爐膛向外噴火，生產不安全且污染環境，采用變頻器閉環控制后，引風機的轉速自動跟蹤爐膛負壓的變化，控制精度可達到±5mm（水柱高）。 　　（2）控制蒸汽壓力在規定范圍內。蒸汽壓力是控制系統的核心，蒸汽壓力波動過大，直接影響各用汽車間生產。采用變頻器閉環控制后，爐排和鼓風轉速自動跟蹤蒸汽壓力的變化，控制精度可達到±0.05MPa。 （3）控制汽包水位在中水位附近。水位直接影響蒸發效果和鍋爐安全，水位過高，蒸汽含水率大，直接影響產品質量，水位過低，直接威脅鍋爐安全，采用變頻器閉環控制后，給水泵的轉速自動跟蹤汽包液位的變化，控制精度可達到±10mm（水柱高）。 　　該系統長期運行統計表明，相對過去日常操作水平，熱效率提高5%以上，一臺10t的蒸汽鍋爐，年運行300天，可節煤300多t，由于采用變頻調速技術，平均節電40%左右，不到一年即可收回全部投資。鍋爐安裝微機自控裝置后，提高了運行的可靠性和安全性。另外風煤同步調節，改善了燃燒條件，減少了煙塵排放量，減輕了環境污染，降低了司爐工的勞動強度，工作環境大為改觀，確保了蒸汽質量，提高了產品的合格率，使工廠效益顯著提高 　　2.2 變頻器在恒壓供水裝置上的應用 　　油脂工藝中需要用大量的循環水把蒸發系統中的溶劑氣體冷凝下來，以便回收再利用。其中循環水的用量與蒸發狀況有關，蒸發量大，需要冷凝的溶劑氣體就多，相應的循環水用量就大;蒸發量小，需要冷凝的溶劑氣體就少，相應的循環水用量就少。所以油脂廠的用水每時每刻都是隨著蒸發狀況而變化的，因此如果水泵的流量不加以控制的話，在用水量小時，泵口壓力增加，造成嚴重的能源浪費。 　　對7.5kW冷水泵進行了改造，通過安裝在管網出口處的壓力傳感器與變頻器一起構成一個閉環控制系統，使變頻器根據管網壓力自動控制流量，保持壓力恒定，從而使供水泵在高效節能狀態下運行, 見表2。與通常氣壓給水設備比較，系統可節省占地面積80% 、節省投資40%、節電30%、節水10%以上。本系統投運后，由于供水量均衡，保證了冷凝效果，降低了溶劑消耗。 　　在油脂廠冷卻塔溫度控制系統中，需要檢測冷卻水水溫，通過變頻器自動控制冷卻風扇的轉速，達到工藝要求的溫度，對15kW的冷卻風扇進行了改造，同樣達到了節電30%的效果。 　　2.3 變頻器在蒸發工藝流量控制上的應用 　　在油脂廠蒸發工藝流量控制系統中，需要檢測混合油流量，通過變頻器自動控制混合油泵轉速，保持混合油流量在恒定值上，對5.5kW 的混合油泵進行了改造，代替了傳統的氣動調節閥并收到了較好效益。 　　（1）節電效果顯著、改造后平均節電40%左右; 　　（2）由于變頻器具有無級、無觸點調速，可頻繁啟動，功率因數大等優點，使得電機的使用效率提高（8～9.6）%，也使得系統工藝參數控制精度高，效果比調節閥控制要好; 　　（3） 由于混合油泵在實際運行中，電機轉速將下降到40%～80%，轉速降低，泵的軸承機械磨損減少，機械密封耐用，泵的維護費用降低，設備無故障時間更長; 　　（4） 由于混合油介質比較粘稠，且時常夾雜著少量豆粕末等雜物，所以傳統調節閥節流調節方式中，經常出現堵塞等現象，尤其閥門在開度較小的情況下就更容易出現類似情況，而采用變頻器后，物流沿閥門全開，流量的大小由轉速來控制，不再出現堵塞現象。 　　（5）由于傳統氣動調節閥控制，需要干凈的氣源，空氣壓縮站等設備，所以無疑增加了維護工作量，而且調節閥需要定期調較，而采用變頻器后不需任何常規維護工作，維護量幾乎為零。 　　2.4 變頻器在浸出器配料裝置上的應用 　　油脂的浸出是在浸出器中完成的，進入浸出器的物料流量與溶劑流量應保持一定的比例關系，如果物料流量大，溶劑不滲透，浸出效果差，出油率就低;如果物料流量小，溶劑過剩，給蒸發工序帶來困難，并且浪費溶劑。在浸出器進料裝置上和溶劑泵上安裝變頻調速器后，就可以自動控制物料流量和溶劑流量，大大的提高了浸出效果和出油率，為企業帶來客觀經濟效益。