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摘要：若要有效将变频控制技术应用至降膜蒸发器循环泵装置内，一方面需要做好降膜蒸发系统装置参数与用途的调查工作，明确循环泵日常功率的数据与特征，并分析实际功率的转换效果；另一方面，还需做好变频控制技术可行性的研究，通过变频控制措施判定循环泵运转特征，以便使工业与食品业生产节能需求得到满足。本文基于降膜蒸发器循环泵变频控制技术展开分析，在明确其工作原理与控制方式同时，期望能够为后续工业生产与加工提供良好参照。
关键词：降膜蒸发器；循环泵；变频控制；技术分析
随着我国经济体制的不断发展与完善，现代工业与食品业在生产技术方面的要求也在逐渐提高。其中，降膜蒸发器作为常用的热能转换设备，通常需要与循环泵结合使用，才能内部液相具备足够的动能参与系统循环系统，而从能源损耗角度来看，循环泵的电能损耗一直都是影响产业经济性的要素，更是判定产业是否吻合可持续与节能理念的前提。因此，如何将相对成熟的变频控制技术应用到循环泵内，便需要得到产业技术人员的着重关注。
一、循环泵变频控制概述
从降膜蒸发器循环泵控制角度来看，在工业生产与加工期间，循环泵受液相能源供给需求影响，通常需要将电能转化为机械能，以便为降膜蒸发系统的正常运行提供足量能源。站在可持续理念角度来看，循环泵具备供能持续且压力较强的特征，因此耗电量也相对较多，甚至有数据统计可知，全天循环泵耗电量通常占整体设备系统的70%，尽管能够为生产装置提供足量的能源，但在电能利用率与损耗率方面却已经不再适用于节能减排的要求。所以，为了更好的控制降膜蒸发系统的整体经济水平，便需要从循环泵着手调控。
蒸发器循环泵的实际流量是调节循环系统的重要途径。在传统的调节方法中，一般采用的是手动式循环控制系统，这种方法调节的灵活性不高，准确度也不大，在一定程度上增加了因为调节阀所造成的压能损耗。变频技术作为调节循环水泵的一种重要手段，能够根据降膜蒸发器的使用需求将循环泵的转速控制在合理范畴内，并且此类技术不受外界环境与电磁场的影响，因此技术稳定性较好，能够为循环泵持续运行提供较好的保障。并且，变频技术的节能效果与作用已经得到了较多领域的认可与证实，若能够有效应用于循环泵系统内，势必能够为后续自动化与智能化技术的应用奠定更扎实的基础。
二、降膜蒸发器循环泵工作原理
降膜蒸发器是广泛应用于医药、食品与化工企业的装置，在使用过程中能够将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，而后用过液体分布与成膜装置分配至各个换热系统内，借助重力与真空诱导等措施，可使膜装料液向下流动，受加热介质影响汽化，进入分离室后回归至蒸发器内作为加热介质使用或冷凝处理，最终从分离式内排出。其中，循环泵作为液相在设备系统中循环供能的主要装置，通常需要根据生产要求调控循环泵的实际转速，以便使扬程、流量与实际功率维持在合理范围内。
而从异步电机转速理论与扬程、流量、实际功率的关系来看，变频技术能够通过改变电源频率调控异步电动机设备的实际转速，当转速根据变频信号改变，其中循环泵的特征曲线也会直接受到影响，从而达到控制扬程、流量与实际功率的需求。流量与扬程受水泵效率等因素影响，通常都存有固定的特征，在变频技术调控过程中，可针对信号做出迅速的反馈，而实际功率则需要缓冲。
基于以往的降膜蒸发器循环泵观察资料可知，当管路系统内的料液流量降低时，管路的实际性能便会随之提高；当循环泵出口位置的料液压力数值提升时，管道内部压力也会随之提升，当达到某个限值，管道压力便会触动变松装置，将可能要出现的信号传递至变换器上，此时变送器便会增加调节压力，由此降低循环泵的曲线走向，通过缩减流量、扬程的方式将循环泵出口位置的压力逐步恢复至标准状态，最终通过变频技术降低整体能源的损耗速率，使循环泵等设备的使用寿命与稳定性得到保障。
三、循环泵变频控制技术应用
从降膜蒸发器功能性角度来看，通常设备的运转需要根据采用技术的不同提供适当的能源与动力，才能使相关产品质量与能源实际应用效率控制在合理范畴内。而为了满足多元化的循环泵供能要求，便需要从循环泵变频控制方式着手。其中，最常见的变频方式可分为变压循环、恒压循环与实际流量控制循环三类，具体应贴合生产技术要求管控。
1. 变压循环变频技术
变压的循环式变频主要是指经过实际的变频速度来保持相应的供水压力和高度，它的控制性设备主要是由一定的压力和相应的变频数组合而成，并安装在变频器相应的出口上。相应的变频器要依据其不断反馈的信号来调节循环泵的实际速率，从而在一定程度上保证了降膜蒸发器中循环泵出口压力的恒定，蒸发器操作人员可以依据蒸发器实际的负荷调节供水压力。而在整个蒸发器恒定的情况下，供水压力设定的越高，相对频率就越大，循环泵的实际电功消耗也就越高。
2. 恒压循环变频技术
该系统主要由控制性压差和相应的变频器共同组成，并通过调频操作使相应的回水压保持恒定。降膜蒸发器主要连接在循环泵的主要进出口上，然后变频系统依据其相应的压差对信号进行自动循环，从而保证了循环泵的压差。蒸发器人员可以依据负荷的大小设定一定的压差。
3. 流量控制循环变频技术
在蒸发器循环泵的实际运行过程中，确保蒸发器循环效率的关键是循环泵实际液体的循环量。影响循环量的因素有很多，其中，输送管路的结构变化是一个重要因素。在输送管管路中安装流量检测装置，并与循环泵变频实施闭环控制，做到根据目标流量设定来完成循环泵的转速控制，消除阶段性运行中因输送管路中的物理变化而导致的流量波动。流量控制能够消除压力控制中因管道堵塞而造成循环量减小、热交换系统不能有效工作等不利因素，从而最大限度地确保蒸发器的高效率运行。
降膜蒸发器的控制系统不仅具有流量变送器和变频器，同时还具有温差实际补偿控制体系。温差实际补偿控制体系能够根据热交换对照表和温差设定自动调节频率。
四、结语
循环泵变频控制技术的有效落实，既能够有效提高电能的利用率，降低不必要的电能损耗，使设备使用寿命与安全性得到更持久的保障，同时凭借多元化的变频操控平台，也能够极大限度的降低电能损耗率，使产业的生产成本的损耗降低。故而，在论述降膜蒸发器循环泵变频控制技术期间，必须明确循环泵的耗能特征，并做好变频技术应用原理与可行性的调查，针对产业发展提供适宜的变频调控方案，以便使降膜蒸发器的功能性与节能性得到充分发挥。
参考文献：
[1]来盛旺，李庆生.水平管降膜蒸发器管外液膜铺展数值分析.石油化工设备，2019，048（005）：19-27.
[2]王月明，李长宽，陈新.2B循环水泵变频节能控制[J].东北电力技术，2019，040（001）：38-40.
[3]于小会.永磁调速技术在热网循环泵的成功应用[J].机电信息，2018（3）：77-78.
[4]王文豪，景永明，代杰，etal.PLC、变频器实现电气自动化控制的构想[J].石化技术，2019（4）：215-215.