液氧泵系统设计及重载启动问题的解决

　　引言

　　随着气体工业的高速发展，各行各业特别是冶金、化肥、煤化工等行业对氧、氮,氟产品的需求量稳增，无论是在装置规模上，还是质量、成套性能等多方而的要求也越来越高，促进了空分行业的高速发展。随着设备规模的小断扩大，生产对液体产品、高压气体产品的需求增加，对可靠安全生产提出了更高的要求，现在，大型空分设备普遍采用内压缩流程。内压缩流程是空分装置的种工艺流程组织方式，是相对于外压缩流程而言的。

　　外压缩流程是空分装置生产低压氧气，然后经氧压机加压至所需压力供给用户。内压缩流程就是取消氧压机，液氧经主冷凝蒸发器底部抽出经两台低温液氧泵加压，进入主换热器组复热后送到用户管网。因此，液氧泵是内压缩流程的主要电气设备，如果液氧泵出现问题会引起管网压力发生大的变化将直接影响整个工况甚至停止供氧。为了保证整个机组的稳定生产，满足了现代节能、降耗、提效的要求，低温液氧泵采用变频调速，下而就低温液氧泵的系统设计和调试进行说明。

　　1变频调速的基本原理

　　变频调速主要是通过改变电源频率使压缩机的电机转速变化而达到流量控制的目的。其感应电机的转速(rlmi n)表达式为式

式1中:n-电机的转速(r/min);

　　f—电源频率(Hz);

　　p—电机的极对数;

　　s—电机转差率

　　电机功率与电机转速的关系为:

式2中:No设计工况下的电机的功率(kW);

　　N₁—电机的实际功率(kW);

　　n₀—电湘L的理想转速(r/min);

　　n₁—电湘L的实际转速(r/min)

　　从式2中可以看出改变电机的电源频率f就可以改变电机的转速n;电机的输入功率的变化率是转速变化率的三次方，只要转速变小，输入功率就能很快变化到某个较小的数值。

　　由变频调节流量控制可知，压缩机的变频调速采用以液氧流量为检测对象的PID闭环控制系统，当负荷小时，流量高于设定值时差压△e>0,PID调节器经过运算，使输出减小，从而使变频器的频率降低，电动机的转速下降，电动机在小负荷时以较小的速度运行，消耗较少的功率;反之，当负荷大时，流量较小，4e<,PID调节器输出增大，变频器的频率上升，电动机转速上升，电动机在大流量时以较高的速度运行，从而消耗较多的功率。在原来的恒速调节中，液氧泵小论负荷的大小都以额定转速高速运转，消耗大量的功率。山比较可知，变频调速具有明显的节能效果。

　　2方案设计

　　2.1 主要电气器件选型