這是描述信息
banner

風機水泵的應用

三品變頻器在風機上的節(jié)能改造

能源是國家重要的物質(zhì),能源的供需矛盾已成為制約我國社會主義經(jīng)濟建設的主要因素之一。在能源問題上國務院提出“節(jié)約與開發(fā)并重”的方針,就是依靠技術進步,把節(jié)約能源以解決能源問題作為我國重要的技術經(jīng)濟政策。

據(jù)不完全統(tǒng)計,全國風機、水泵、壓縮機就有1500萬臺電動機,用電量占全國總發(fā)電量的40~50%,這些電動機大多在低的電能利用率下運行,只要將這些電動機電能利用率提高10~15%,全年可節(jié)電300億KW以上。

根據(jù)火電設計規(guī)程SDJ-79規(guī)定,燃煤鍋爐的送、引風機的風量裕度分別為5%和5%~10%,風壓裕度分別為10%和10%~15%。設計過程中很難計算管網(wǎng)的阻力、并考慮到長期運行過程中發(fā)生的各種問題,通??偸前严到y(tǒng)的最大風量和風壓裕度作為選型的依據(jù),但風機的型號和系列是有限的,往往選取不到合適的風機型號時就往上靠,裕度大于20~30%比較常見。因此這些風機運行時,只有靠調(diào)節(jié)風門或風道擋板的開度來滿足生產(chǎn)工藝對風量的要求。風機機械特性為平方轉(zhuǎn)矩特性,風機運行時,靠調(diào)節(jié)風門或者風道檔板的開度來調(diào)節(jié)風機風量的方法,稱為節(jié)流調(diào)節(jié)。在節(jié)流調(diào)節(jié)過程中,風機固有特性不變,僅僅靠關小風門或擋板的開度,人為地增加管路的阻力,由此增大管路系統(tǒng)的損失,不利于風機的節(jié)能運行。

采用調(diào)速控制裝置,通過改變風機的轉(zhuǎn)速,從而改變風機風量以適應生產(chǎn)工藝的需要,這種調(diào)節(jié)方式稱為風機的調(diào)速控制。風機以調(diào)速控制方式運行能耗最省,綜合效益最高。交流電機的調(diào)速方式有多種、變頻調(diào)速是高效的最佳調(diào)速方案,它可以實現(xiàn)風機的無級調(diào)速,并可方便地組成閉環(huán)控制系統(tǒng)、實現(xiàn)恒壓或恒流量的控制。

一、風機節(jié)電原理

如圖示為風機風壓H-風量Q曲線特性圖:

這是描述信息

n1-代表風機在額定轉(zhuǎn)速運行時的特性;

n2-代表風機降速運行在n2轉(zhuǎn)速時的特性;

R1-代表風機管路阻力最小時的阻力特性;

R2-代表風機管路阻力增大到某一數(shù)組時的阻力特性。

風機在管路特性曲線R1工作時,工況點為A,其流量壓力分別為Q1、H1,此時風機所需的功率正比于H1與Q1的乘積,即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風量到Q2,實際上通過增加管網(wǎng)管阻,使風機的工作點移到R2上的B點,風壓增大到H2,這時風機所需的功率正比H2Q2的面積,即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡單、但功率消耗大,不利于節(jié)能,是以高運行成本換取簡單控制方式。

若采用變頻調(diào)速,風機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,這時工作點由A點移到C點,流量仍是Q2,壓力由H1降到H3,這時變頻調(diào)速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積,即正比于CH3OQ2的面積,由圖可見功率的減少是明顯的。

例如;220kw羅茨風機

VOLTS/AMPS

這是描述信息

SAGS&SWELLS波形

這是描述信息

測試結果綜合分析

通過電源質(zhì)量分析軟件對測試數(shù)據(jù)的分析,羅茨風機額定功率220KW,額定電流400A,運行電流200-400A之間,額定功率因數(shù)0.86,實際功率因數(shù)只有0.76;功率因數(shù)過低造成電能的浪費。

風機是傳送氣體的機械設備,從流體力學原理得知,風機風量與電機轉(zhuǎn)速功率相關:風機的風量(流量)與風機(電機)的轉(zhuǎn)速成正比,風機的風壓與風機(電機)的轉(zhuǎn)速的平方成正比,風機的軸功率等于風量與風壓的乘積,故風機的軸功率與風機(電機)的轉(zhuǎn)速的二次方成正比(即風機的軸功率與供電頻率的二次方成正比):

在供風系統(tǒng)中,對于風機,其風壓(H)、風量(Q)、轉(zhuǎn)速(n)和軸功率(P)之間存在如下關系:

Q=K1×n

H=K2×n2

P=K3×H×Q=K1×K2×K3×n3=K×n3

結論:改變風機的轉(zhuǎn)速就可改變風機的功率

根據(jù)電學原理交流電機轉(zhuǎn)速如下:

n=60f(1-s)/p

式中:n-電機轉(zhuǎn)速, f-電源頻率, p-電機的極對數(shù), s-轉(zhuǎn)差率。

由公式可見,電機調(diào)速有多種,如調(diào)壓調(diào)速,變極調(diào)速,串級調(diào)速和變頻調(diào)速等。其中變頻調(diào)速方式的調(diào)速范圍寬,電機效率高、適用面廣,節(jié)能效果好。

結論:改變風機的運行頻率就可改變風機的轉(zhuǎn)速。

        電機轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關系表

這是描述信息

根據(jù)上述原理可知改變風機的轉(zhuǎn)速就可改變風機的功率。

例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz,則P45/P50=453/503=0.729,即P45=0.729P50 理論上節(jié)電率達 29.1%。

將供電頻率由50 Hz降為40Hz,則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50 ,理論上節(jié)電率達 48.2%

這是描述信息

 變頻改造方案

根據(jù)風機配置特作如下變頻改造方案:

1)風機上裝設變頻系統(tǒng)(如圖一);

2)設置遠程控制和就地控制兩種方式;

3)保留原工頻系統(tǒng)及其聯(lián)動方式,且和變頻器系統(tǒng)互為備用。

這是描述信息

二、變頻節(jié)能系統(tǒng)特點

1、采用三品變頻器,調(diào)速范圍寬,變頻器調(diào)速范圍能適應各種調(diào)速設備的要求,頻率范圍0.00-400.00Hz可調(diào);

2、控制精度高,三品變頻器的數(shù)字設定分辨率為±0.01%,模擬設定分辨率為±0.1%;

3、動態(tài)特性好,三品變頻器采用自關斷器件IGBT速度快,且采用SPWM控制模式,負載電壓和頻率受控變頻器的CPU,故調(diào)節(jié)速度快,系統(tǒng)的動態(tài)性能好;

4、控制功能強,能滿足各種不同的控制系統(tǒng),通過端子可與各種頻率設定信號連接,如:0~10V,4~20mA。可通過端子控制正反轉(zhuǎn)等多種操作;

5、通過合理調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升,轉(zhuǎn)矩限定功能,電流限幅功能參數(shù),可滿足大起動轉(zhuǎn)矩,運行中負載突化也不會引起跳閘等事故;

6、三品變頻器可與上位計算機或者可編程控制器(PLC)通信,實現(xiàn)遠程設定或修改變頻器參數(shù),監(jiān)控變頻器的運行狀態(tài)等信息,從而組成工業(yè)以太網(wǎng),實現(xiàn)集中控制;

7、保護功能齊全,變頻器有25種保護功能,對過壓、欠壓、過流、過載、過熱均能通過計算機高速計算并給予保護,且能對發(fā)生故障的原因給予紀錄;

8、三品變頻器內(nèi)部有電機防噪裝置,在線調(diào)節(jié)載波頻率,實時改變電機的運行噪聲。

三、投資回收分析

根據(jù)電源質(zhì)量分析軟件的分析,安裝變頻器後的節(jié)電率應該在20%左右,正確的、經(jīng)過認可的節(jié)電率,需待用電的準確計量和生產(chǎn)產(chǎn)量等各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計完畢才能認定。

回收計算:

1、投入C

2、單位時間(月)可節(jié)約成本:D=P×24h×30天×S×E

注:E—電費=.元/度 S=節(jié)電率

P=設備功率

3、投資回收時間T=月

T=C/D

T=C/(P×24h×30×S×E)

CONTACT INFORMATION

聯(lián)系方式

中國山東淄博高新技術開發(fā)區(qū)裕民路139號

0533-3810333 3811333

OFFICIAL ACCOUNTS

公眾號

歡迎關注我們的官方公眾號

公眾號二維碼

ONLINE MESSAGE

聯(lián)系方式

留言應用名稱:
客戶留言
描述:
驗證碼