一家珠三角包装印刷厂的情况在中型印刷企业里很有代表性:车间十二台印刷设备,真空由六台水环泵和两台旋片泵供给,泵组常年满速运行,电费单上真空部分的占比不小,管理层想降本但不知道从哪下手。
诊断阶段测了一周的数据。结果显示三个问题:泵组运行电流长期在额定值的九成以上,但车间实际用气量随班次波动很大,早晚班差异超过四成;末端真空度普遍高于工艺需求,部分机台的调节阀长期处于关小状态,等于把多余的抽气量节流掉;管路泄漏率偏高,几处软管接头和除尘支管有明显漏气点。
改造分三步做。先做低成本调整:按机台工艺要求重新设定末端真空度,关掉不必要的节流,把泄漏点逐处整改。这一步做完,泵组已经可以停掉一台。第二步给两台主力泵加装变频装置,按主管压力信号闭环调速,系统压力高时降速运行。第三步把泵组纳入统一控制,按车间用气量自动决定开机台数,早晚班自动切换运行组合。
改造后的节电数据。同等生产条件下,改造后真空系统的日耗电量下降约三成五,其中约一成来自末端调整和堵漏,两成多来自变频调速和按需开机。变频机组的运行电流从额定值的九成降到六成左右,泵的温升和噪音同步下降,车间反映泵房附近的环境比改造前舒服不少。
投资和回收要算清楚。变频改造的投入包括变频装置、控制系统和管路整改,按这家厂的规模折算,回收期在一年半上下。需要说明的是,变频的节电空间取决于负荷波动幅度:负荷常年平稳满打的车间,变频带来的收益有限;机台轮换、班次差异大的车间,收益才明显。改造前一定要先测负荷曲线,数据不支持就不必投。
效果要跟踪足够长的时间。这家厂在改造后连续记录了三个月的电耗和运行数据,除了确认节电率稳定,还发现两个可以继续优化的点:一是夜班低负荷时段的压力设定仍偏高,重新调整后又能省一点;二是部分机台换单频繁时吸力波动,通过在末端增加小型缓冲解决了。变频改造不是一次性事件,配套的参数调整要跟着生产节奏走,前几个月的数据跟踪很有必要。
停机安排要提前排。装变频装置和切换控制柜都需要短暂停机,这家厂把动作拆到三次非工作日检修窗口里完成,每次两到三小时,没有占用一个生产日。切换前把参数预置好、接线和图纸核对一遍,现场一次到位,避免反复启动。改造后的操作和巡检要求也要同步更新给班组,新系统需要有人看得懂压力曲线和运行台数。
几个实施注意点。变频机型的下限频率不能设太低,转速过低会影响润滑和散热,水环泵还要考虑低转速下水环能否稳定形成;变频运行下泵的振动和噪声特性会变化,接管要做软连接;控制系统要保留手动模式,变频器出故障时能立刻切回工频,生产不能停。深圳市滨海真空技术有限公司给印刷企业做变频改造项目时,先测负荷和泄漏,再定改造范围和节电预期,改造后用水电数据复核效果,让方案和结果对得上。