1簡介
隨著各個行業(yè)的發(fā)展，鋼化玻璃的用途越來越廣泛，鋼化玻璃已成為生活中不可缺少的重要材料，而鋼化爐又是玻璃加工的重要設(shè)備。玻璃鋼化爐是通過對玻璃進行加熱、而后再急冷的技術(shù)處理，使冷卻后的玻璃表層形成壓應(yīng)力，玻璃內(nèi)部形成張應(yīng)力，從而達到提高玻璃強度、使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設(shè)備。
隨著變頻技術(shù)的成熟和變頻器的廣泛應(yīng)用，在當前能源日益緊張的情況下，將電機變頻調(diào)速技術(shù)用于風(fēng)機的風(fēng)量控制，用調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法，取代傳統(tǒng)的風(fēng)機恒速運行、依靠百葉閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法，節(jié)能效果十分顯著。
圖1玻璃鋼化爐生產(chǎn)線
2玻璃鋼化爐設(shè)備與鋼化工藝
玻璃鋼化爐是將普通玻璃經(jīng)加熱到軟化的溫度后，利用強大的氣流急冷，使玻璃淬冷制造成鋼化玻璃的設(shè)備。其組成如圖1所示。
圖2玻璃鋼化爐組成圖
2.1.先將普通玻璃在往復(fù)式加熱室中均勻受熱到玻璃軟化點，使玻璃軟化后進行極速淬冷來完成玻璃鋼化。
2.2.淬冷使用的是一臺離心風(fēng)機。
2.3.根據(jù)玻璃薄厚不同，離心風(fēng)機轉(zhuǎn)速按控制系統(tǒng)上位機設(shè)定的參數(shù)，產(chǎn)生流量大小不同的強大氣流，均勻地對玻璃的正反面進行吹風(fēng)淬冷。
2.4.經(jīng)過鋼化淬冷后的玻璃，在其表面形成壓應(yīng)力，當玻璃承受外力時，首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，改善了玻璃抗拉強度。
3變頻器節(jié)能改造原理
鋼化爐的風(fēng)機變頻節(jié)能改造使用到變頻器與上位機配合的對風(fēng)機的風(fēng)量優(yōu)化工控功能，針對不同類型產(chǎn)品設(shè)置不同的功能代碼，從而實現(xiàn)了不同種類玻璃生產(chǎn)工藝的要求，變頻器在PLC的控制下，根據(jù)需要進行頻率變換，使風(fēng)機在最佳的節(jié)能狀態(tài)下運行。
3.1.風(fēng)機待機階段
當玻璃在加熱階段的過程中，風(fēng)機處于待機狀態(tài)，風(fēng)機出口的風(fēng)閘關(guān)閉。PLC輸出約7.2mA模擬量信號給變頻器，變頻器對應(yīng)輸出頻率為10Hz，風(fēng)機待機運行。風(fēng)機待機狀態(tài)，維持較低頻率運行，以便在需要淬冷時，風(fēng)機能及時加速到淬冷需要的轉(zhuǎn)速。
3.2.淬冷前30秒風(fēng)機提速階段
當受熱軟化好的玻璃即將輸送至吹風(fēng)淬冷區(qū)的前30秒，按照上位機的頻率設(shè)定PLC輸出相應(yīng)的模擬量值給變頻器，使風(fēng)機加速到設(shè)定的淬冷轉(zhuǎn)速，這一階段風(fēng)機轉(zhuǎn)速從待機狀態(tài)加速達到額定轉(zhuǎn)速的80%-100%。受熱完成后的高溫玻璃快速輸送到吹風(fēng)淬冷區(qū)后，風(fēng)閘迅速拉開，強大流量的氣流經(jīng)風(fēng)管進入風(fēng)柵，均勻地吹在玻璃上下表面，使玻璃極速淬冷，達到鋼化的目的。
3.3.淬冷階段根據(jù)玻璃厚薄不一，所需風(fēng)量不同，即風(fēng)機轉(zhuǎn)速不同。除部分厚度為4.3mm以下的玻璃外，一般風(fēng)機運行在額定頻率的85％以下，此設(shè)備即可滿足大部分玻璃淬冷工藝要求。由于風(fēng)機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速85%時，其輸出軸功率為額定功率的61%，淬冷過程中，采用變頻調(diào)速與使用百葉閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)量比較，節(jié)電效果明顯。
4現(xiàn)場應(yīng)用實例及圖片
4.1.PI500系列變頻器特點
圖3 PI500系列變頻器
PI500系列變頻器具有以下的特點：
采用了DSP為核心的控制單元，實現(xiàn)高速高性能控制
三種速度控制方式：V/F控制、無PG矢量控制、帶PG矢量控制
支持異步電機和永磁同步電機的矢量控制,準確的電機參數(shù)自學(xué)習(xí)
無感矢量下可以實現(xiàn)低頻0.5HZ/150%的轉(zhuǎn)矩輸出,低速大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩脈動小
簡易PLC功能，可以實現(xiàn)最多十六段速度控制
先進的熱管理、獨立風(fēng)道設(shè)計、適應(yīng)40℃環(huán)境溫度、可卸載式風(fēng)扇，安裝維護方便
內(nèi)置485通訊接口、易用的上位機軟件、實現(xiàn)與上位機聯(lián)網(wǎng)通訊、支持多種通訊
三防漆涂層處理，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境
瞬時停電不停機
全球安規(guī)認證CE/TUV
內(nèi)置自適應(yīng)PID功能模塊
具有I/O擴展功能
內(nèi)置制動單元
高防護薄膜按鍵鍵盤
支持多種安裝方式，可法蘭安裝
增加了QUICK多功能鍵及鍵盤鎖定功能選擇
4.2.現(xiàn)場應(yīng)用及選型
根據(jù)現(xiàn)場的應(yīng)用及負載狀況，我們?yōu)榭蛻暨x擇了PI500系列變頻器，以其優(yōu)良的加減速特性，低頻轉(zhuǎn)矩大的特點，廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域。
4.3.現(xiàn)場應(yīng)用圖片
圖4 控制柜
圖5 冷卻風(fēng)機及電機
圖6 生產(chǎn)過程圖片
5使用注意事項
對變頻器操作前，必須正確設(shè)置所有電機參數(shù)。
加速時間和減速時間的設(shè)定最為關(guān)鍵。加速時間過短，風(fēng)機的加速電流將很大；加速時間過長，將導(dǎo)致玻璃到達吹風(fēng)淬冷區(qū)時還未完成加速過程，影響玻璃鋼化效果；減速時間不宜過短。
6結(jié)束語
對風(fēng)機進行變頻節(jié)能改造后，風(fēng)機的用電量大幅度下降，節(jié)能效果非常顯著，同時風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降，降低了機械磨損，減少了風(fēng)機的故障率和提高了風(fēng)機的使用壽命，經(jīng)濟效益巨大。
