1簡介
隨著各個行業的發展，鋼化玻璃的用途越來越廣泛，鋼化玻璃已成為生活中不可缺少的重要材料，而鋼化爐又是玻璃加工的重要設備。玻璃鋼化爐是通過對玻璃進行加熱、而后再急冷的技術處理，使冷卻后的玻璃表層形成壓應力，玻璃內部形成張應力，從而達到提高玻璃強度、使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設備。
隨著變頻技術的成熟和變頻器的廣泛應用，在當前能源日益緊張的情況下，將電機變頻調速技術用于風機的風量控制，用調節電機轉速來調節風量的方法，取代傳統的風機恒速運行、依靠百葉閥門調節風量的方法，節能效果十分顯著。
圖1玻璃鋼化爐生產線
2玻璃鋼化爐設備與鋼化工藝
玻璃鋼化爐是將普通玻璃經加熱到軟化的溫度后，利用強大的氣流急冷，使玻璃淬冷制造成鋼化玻璃的設備。其組成如圖1所示。
圖2玻璃鋼化爐組成圖
2.1.先將普通玻璃在往復式加熱室中均勻受熱到玻璃軟化點，使玻璃軟化后進行極速淬冷來完成玻璃鋼化。
2.2.淬冷使用的是一臺離心風機。
2.3.根據玻璃薄厚不同，離心風機轉速按控制系統上位機設定的參數，產生流量大小不同的強大氣流，均勻地對玻璃的正反面進行吹風淬冷。
2.4.經過鋼化淬冷后的玻璃，在其表面形成壓應力，當玻璃承受外力時，首先抵消表層應力，從而提高了承載能力，改善了玻璃抗拉強度。
3變頻器節能改造原理
鋼化爐的風機變頻節能改造使用到變頻器與上位機配合的對風機的風量優化工控功能，針對不同類型產品設置不同的功能代碼，從而實現了不同種類玻璃生產工藝的要求，變頻器在PLC的控制下，根據需要進行頻率變換，使風機在最佳的節能狀態下運行。
3.1.風機待機階段
當玻璃在加熱階段的過程中，風機處于待機狀態，風機出口的風閘關閉。PLC輸出約7.2mA模擬量信號給變頻器，變頻器對應輸出頻率為10Hz，風機待機運行。風機待機狀態，維持較低頻率運行，以便在需要淬冷時，風機能及時加速到淬冷需要的轉速。
3.2.淬冷前30秒風機提速階段
當受熱軟化好的玻璃即將輸送至吹風淬冷區的前30秒，按照上位機的頻率設定PLC輸出相應的模擬量值給變頻器，使風機加速到設定的淬冷轉速，這一階段風機轉速從待機狀態加速達到額定轉速的80%-100%。受熱完成后的高溫玻璃快速輸送到吹風淬冷區后，風閘迅速拉開，強大流量的氣流經風管進入風柵，均勻地吹在玻璃上下表面，使玻璃極速淬冷，達到鋼化的目的。
3.3.淬冷階段根據玻璃厚薄不一，所需風量不同，即風機轉速不同。除部分厚度為4.3mm以下的玻璃外，一般風機運行在額定頻率的85％以下，此設備即可滿足大部分玻璃淬冷工藝要求。由于風機的轉速在額定轉速85%時，其輸出軸功率為額定功率的61%，淬冷過程中，采用變頻調速與使用百葉閥門來調節風量比較，節電效果明顯。
4現場應用實例及圖片
4.1.PI500系列變頻器特點
圖3 PI500系列變頻器
PI500系列變頻器具有以下的特點：
采用了DSP為核心的控制單元，實現高速高性能控制
三種速度控制方式：V/F控制、無PG矢量控制、帶PG矢量控制
支持異步電機和永磁同步電機的矢量控制,準確的電機參數自學習
無感矢量下可以實現低頻0.5HZ/150%的轉矩輸出,低速大轉矩，轉矩脈動小
簡易PLC功能，可以實現最多十六段速度控制
先進的熱管理、獨立風道設計、適應40℃環境溫度、可卸載式風扇，安裝維護方便
內置485通訊接口、易用的上位機軟件、實現與上位機聯網通訊、支持多種通訊
三防漆涂層處理，適應各種惡劣環境
瞬時停電不停機
全球安規認證CE/TUV
內置自適應PID功能模塊
具有I/O擴展功能
內置制動單元
高防護薄膜按鍵鍵盤
支持多種安裝方式，可法蘭安裝
增加了QUICK多功能鍵及鍵盤鎖定功能選擇
4.2.現場應用及選型
根據現場的應用及負載狀況，我們為客戶選擇了PI500系列變頻器，以其優良的加減速特性，低頻轉矩大的特點，廣泛的應用在各個領域。
4.3.現場應用圖片
圖4 控制柜
圖5 冷卻風機及電機
圖6 生產過程圖片
5使用注意事項
對變頻器操作前，必須正確設置所有電機參數。
加速時間和減速時間的設定最為關鍵。加速時間過短，風機的加速電流將很大；加速時間過長，將導致玻璃到達吹風淬冷區時還未完成加速過程，影響玻璃鋼化效果；減速時間不宜過短。
6結束語
對風機進行變頻節能改造后，風機的用電量大幅度下降，節能效果非常顯著，同時風機轉速下降，降低了機械磨損，減少了風機的故障率和提高了風機的使用壽命，經濟效益巨大。
