摘要：本文介紹英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器在MVR系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)上的應(yīng)用，根據(jù)蒸汽壓力和溫度對(duì)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，高效節(jié)能環(huán)保。

一、引言

MVR是蒸汽機(jī)械再壓縮技術(shù)（Mechanical Vapor Recompression）的簡(jiǎn)稱(chēng)。MVR是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。本文以英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器在某客戶(hù)MVR系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用為例來(lái)詳細(xì)介紹。

二、MVR的工作原理

MVR 的理論基礎(chǔ)是波義耳定律：V= k/p推導(dǎo)而出，即 PV/T=K。其含義是：一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)×體積/溫度= 常數(shù)，也就意味著當(dāng)氣體的體積減小，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體的溫度也會(huì)隨之升高。根據(jù)此原理，當(dāng)稀薄的二次蒸汽經(jīng)壓縮后體變小，其溫度會(huì)隨之升高，壓力上升，從而實(shí)現(xiàn)將低溫低壓的蒸汽變?yōu)楦邷馗邏旱恼羝?，進(jìn)而可以作為熱源再次加熱需要被蒸發(fā)的原液，從而達(dá)到可以循環(huán)回收利用蒸汽的目的。MVR的作用是提高蒸汽的品位，而不是創(chuàng)造能量。由于蒸汽壓縮是通過(guò)機(jī)械式壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)的， 所以稱(chēng)作蒸汽機(jī)械再壓縮技術(shù)，即 MVR （mechanical vapor recompression）。MVR是將蒸發(fā)（蒸餾）等過(guò)程的二次蒸汽 （溫度低、壓力低而無(wú)法利用）用壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，提高其溫度、壓力，重新作為熱源進(jìn)入換熱器，加熱需要被蒸發(fā)的物料。這樣原來(lái)要廢棄的二次蒸汽就得到充分的利用，以替代新鮮蒸汽，而且徹底摒棄了冷卻塔，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用，真正做到了環(huán)保、節(jié)能節(jié)水、節(jié)約費(fèi)用。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用背景

該客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽壓縮機(jī)為整個(gè)MVR系統(tǒng)的核心，功率大，電機(jī)與壓縮機(jī)直連，如工頻直接啟動(dòng)負(fù)載太大電網(wǎng)不能承受，而且在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)楣r的原因引至壓縮機(jī)蒸汽入口壓力與出口壓力差別較大，容易出現(xiàn)系統(tǒng)喘振，工頻運(yùn)行的話(huà)不能有效快速調(diào)整，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作，造成停產(chǎn)損失。

四、英威騰解決方案

為解決上述客戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用遇到的問(wèn)題，英威騰提供標(biāo)準(zhǔn)Goodrive5000系列變頻器+高壓進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜方案。

MVR系統(tǒng)工藝流程圖

上圖為現(xiàn)場(chǎng)MVR設(shè)備工藝流程圖，原料經(jīng)進(jìn)料泵，通過(guò)進(jìn)料預(yù)熱換熱器后進(jìn)入一效分離器，蒸汽壓縮機(jī)出口的高溫蒸汽進(jìn)入一效換熱器，原料在一效分離器內(nèi)通過(guò)1#強(qiáng)制循環(huán)泵流入一效換熱器加熱并分流至二效分離器，一效分離器出口的高溫蒸汽進(jìn)入二效換熱器，原料在二效分離器內(nèi)通過(guò)2#強(qiáng)制循環(huán)泵流入二效換熱器加熱并分流至三效分離器，原料在三效分離器內(nèi)通過(guò)3#強(qiáng)制循環(huán)泵流入三效換熱器加熱，濃度達(dá)到作為產(chǎn)品經(jīng)出料泵進(jìn)入成品罐，濃度不夠的重新回流至入料進(jìn)口。一效分離器和二效分離器通過(guò)換熱器形成的冷凝水分別通過(guò)排水泵抽到其他地方作為生產(chǎn)用水，二效分離器和三效分離器的二次蒸汽作為蒸汽壓縮機(jī)的入口蒸汽回收，整個(gè)工藝流程除第一次開(kāi)機(jī)溫度不夠需要提供蒸汽壓縮機(jī)入口蒸汽，其他整個(gè)工藝環(huán)節(jié)熱能全部由蒸汽壓縮機(jī)產(chǎn)生，正常啟動(dòng)后，渦輪壓縮機(jī)將二次蒸汽吸入，經(jīng)增壓后變?yōu)榧訜嵴羝?，就這樣源源不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。

現(xiàn)場(chǎng)蒸汽壓縮機(jī)

使用英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器，在MVR系統(tǒng)中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、工頻啟動(dòng)沖擊電流大，對(duì)電網(wǎng)容量要求高，變頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)于電網(wǎng)零沖擊。

2、工頻風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)精度低，響應(yīng)速度慢，容易造成壓縮機(jī)喘振；使用變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)高精度無(wú)極調(diào)速，系統(tǒng)響應(yīng)快，對(duì)于系統(tǒng)壓力和溫度穩(wěn)定有對(duì)比工頻有顯著提高。

3、使用變頻器能大大提升系統(tǒng)效率，節(jié)約能源。

4、變頻器具有豐富的I0端口和保護(hù)功能，使用變頻器能提升壓縮機(jī)系統(tǒng)控制的自動(dòng)化程度，提升設(shè)備安全和生產(chǎn)連續(xù)可靠性。

Goodrive5000啟動(dòng)時(shí)電流波形

五、英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器

Goodrive5000系列矢量高壓變頻器是深圳市英威騰電氣股份有限公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的第二代高壓變頻調(diào)速裝置。

?三核控制，精度高、速度快、抗干擾能力強(qiáng)

?LVRT低壓電穿越技術(shù)，有效避免電網(wǎng)不穩(wěn)定帶來(lái)的停機(jī)問(wèn)題

?單元在線(xiàn)旁路技術(shù)，保證生產(chǎn)連續(xù)性

?物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷、設(shè)備臺(tái)賬管理

五、結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，越來(lái)越注重環(huán)保和節(jié)能的重要性。配套使用英威騰高低壓變頻器的MVR系統(tǒng)，在提高節(jié)能的同時(shí)，增加設(shè)備的自動(dòng)化程度，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于化工、制藥、造紙、污水處理、海水淡化等行業(yè)，市場(chǎng)前景非常廣闊。