1引言
在氯碱企业中，盐水工序的加压溶气罐的液位，通常都是由调节阀来控制的，通过阀门的大小来稳定容器的液位，由于人工调节的滞后性，造成液位忽高忽低，一是对工艺生产的稳定性造成严重影响；二是电动机频繁的开停，调节阀门的流量对其控制装置、电机的破坏性较大：三是导致调节阀门的损坏率上升，同时加大了工人劳动强度，增加了经济损失。为了解决这一问题，去年我院在对江苏北方氯碱集团公司10万T/年盐水工程设计中，对盐水增压泵电机采用变频器控制，利用调节电机的转速来改变增压泵的流量，从而达到稳定加压溶气罐液位的目的。通过一年多的运行，既稳定了生产，又取得了较好的经济效益。
2原控制方案
通常是采用一台DNl50的大口径调节阀根据液位变化来调节液位大小，由于阀门口径大，存在一定的漏泄量以及人工调节的滞后性，严重影响了调节的品质和控制的准确度，造成增压溶气罐的液位很难控制稳定，同时调节阀门经常损坏。为了节约能源，提高控制的稳定性，因此采用变频调速技术控制增压泵电机的转速来改变进液流量，以实现稳定液位、节能的目的。
3控制方案设计
3．1变频器的选用
变频器选用西门子MIcROMAsTER430型号的变频器。该变频器适用于各种变频驱动装置，尤其适用于工业生产中的水泵和风机，其特点是设备性能面向用户的需求，而且使用简便，具有更多的输入一输出端子，还具有经过优化的带有手动，自动切换功能的操作面板，以及自适应功能的软件。另外机械部分采用模块化结构，因此组态特别灵活，详细参数见表1。
3.2闭环自控系统设计
3.2.1控制系统框图（图1）
3.2.2自动控制]作越栏
根据工艺控制要求，在增压溶气罐上安装了一台液位变送器，变送器经过检测进出的测量值与给定值进行比较产生偏差，根据偏差大小和方向进行PID运算并输出4～20 mA直流信号给变频器，变频器根据该信号做出变频控制，改变电动机转速，从而实现增压泵供液量变化，由于出液口仍在出液，这种变化反过来又影响了液位的变化，而液位的变化量又通过液位变送器的测量反馈给调节器，调节器经过运算又给变频器一个信号，再次实现频率调节、转速调节、流量调节，进而达到自动控制稳定容器液位的目的，实现闭环控制。
3.2.3抗十扰设计
由于变频器集强电与弱电控制于一体，输出主回路的谐波电流对控制回路产生干扰，影响输入PID信号，使变频器无法正常工作。所以设计安装时，严格按技术规范要求，控制信号线采用屏蔽电缆敷设，布线时与主回路间隔一定的距离，屏蔽层应可靠接地，要求R≤4Q，实际运行结果表明，传输信号和控制信号没有受变频器的辐射及大电流干扰。
4方案实施效果
（1）节能
电动机消耗功率和转速的立方成正比，电动机转速稍降低，消耗功率会大幅下降，最高节电达30％。
（2）闭环控制效果好
由于变频器具有接收标准电流信号的功能，能根据液位设定值来调速控制液位，另外可远距离手动调节变频器的输出频率来控制转速以稳定液位。
（3）控制精度高
调节阀的调节精度为3％～5％，带阀门定位器可达1％～l. 5％，但变频器调节精度为0 .l％，控制会更加平稳。
（4）可靠性高
目前变频器运行正常，可靠性不容置疑。
（5）起动和调速性能好
变频器起动属软起动，起动电流小，对电网冲击小，变频调速属无级凋速，调速平滑，对泵的机械冲击小，可延长泵的使用寿命，从开泵的状况可验证上述结论。
（6）保护功能齐全。变频器具有过电流限幅、过电流失速防止、短路及接地故障保护、输入欠压保护等功能，所以可靠性较高。
5节能及投资效果
5.1节能效果
投入变频器前后增压泵电机测试数据如表2所示
从上表可知，投入前后电机有功功率之差为13．9kW，因化工为连续生产，设备按年运行8 000 h计算，每年可节约电费（电价按0．58元，kW．h）
13．9× 8 000×0．58＝6．45万元
5.2投资效果
5.2.1投资额见表3
5.2.2投资回收期
根据表3计算数据，在不计节省阀门、人工等情况下，静态投资回收期为1．6年。
6结束语
从以上节能效果和投资额及静态投资回收期的数据分析，应用闭环控制方案，采用变频器的调速技术代替传统能耗型调节阀控制方案，是大势所趋，变频器值得大力推广和应用。
