采用變頻調速裝置,通過改變風機轉速,從而改變風機的風量以滿足生產過程的需要,運行能耗最低,總體效益最高。因此,變頻器調速是高效的最佳調速方案,能夠實現鼓風機的無級調速,能夠簡單地構成閉環控制系統,實現恒壓和恒流量的控制。
一、概述
近年來,我國經濟持續高速發展,能源問題日益成為行業發展的制約因素。隨著能源價格的快速上漲,國內市場競爭的日趨激烈,節能已成為許多行業尤其是石油、化工、制藥、冶金、制造、環保、市政等能源消耗相對較高的行業面臨的主要問題,我國高低壓電機的總容量已超過3500mw,其中大部分是風機負荷。
一般來說,鼓風機和泵系統多依靠閥門調節水流量和壓力,擋板為了增加管網的損失,消耗大量的能源,浪費電力,因此設計時間是根據最大負荷設計的,在實際運行中,很多時間系統不能在滿負荷狀態下運行,有很大的馀地
該裝置采用變頻調速裝置,通過改變風機轉速,可根據生產過程的需要,改變風機風量,使其運行能耗和綜合效益最小。因此,變頻器調速是高效的最佳調速方案,能夠實現鼓風機的無級調速,能夠簡單地構成閉環控制系統,實現恒壓和恒流量的控制。
二、變頻改造的技能分析(以風機為例)
可以看出,風量q與電機轉速n成正比,所需的軸向功率p與立方轉速成正比。所以當需要額定容量的80%時,通過調整電機速度到額定速度的80%,即調整頻率到40.00hz,所需功率只有51.2%。如圖(1)所示,從風機的運行曲線圖來分析采用變頻器調速后的節能效果。
圖(1)風機的運行曲線
當所需風量為q1~q2時,如采用調節風門的方法,管網阻力將增大,管網特性曲線將上移,系統的運行供給點從一點到新的運行點b點,所需的軸功率p2與面積h2q2成正比,如采用調速方法,風機轉速從n1到n2,風機的管網特性不會改變,但風機的特性將下移,所以風機運行點的運行點將從一點到c點,所需的軸功率p3與hbq2面積成正比,從理論上分析,節省的軸功率(p)與h2-(c-b)面積成正比。從效率降低和附件損耗兩個方面考慮,通過實際運行統計,風機類調速控制節能20%-50%。三、節能對照表:風機、泵變頻調速能耗對比。
以上都是百分比。流量風機額定流量的100%和功率的100%是工頻運行時消耗的功率(即電機輸入功率=風機額定軸功率/電機效率,一般為93-96%,額定功率越高效率越高)。變頻調速的能量是兩種調節方式的能耗差(百分比乘以額定功耗)。
三、變頻調速的其他附加利益。
(1)內部功率因數的提高:原電機直接通過工作頻率驅動時,滿載時的功率因數為0.85左右,實際運行時遠低于0.8,采用變頻調速系統后,電源側的功率因數可以提高到0.9以上,無效補償裝置可以大幅度減少無效功率
(2)設備運行和維修費用降低:調節變頻后,可以通過調節電機轉速實現節能,負荷率低時,電機轉速降低,主要設備和相應的輔助設備如軸承可以減少,維修周期可以延長,設備使用壽命可以延長,閥門開度可以達到100%。在變頻器運行中,只有定期除塵的變頻器,不停止,保證生產的連續性。隨著生產的需要,調節鼓風機的轉速,調節鼓風機的風量,滿足生產技術的要求,大幅度降低工作強度。采用變頻技術,減少了機械磨損,降低了維修工作量,降低了維修成本。
(3)使用變頻調速裝置后,電機可以軟啟動,啟動時的電流不超過電機額定電流的1.2倍,對電網沒有影響,延長了電機的使用壽命。在整個運行范圍內,電機可以保證運行平穩,降低損耗,使溫正常。風機的噪聲和起動電流非常小,沒有任何異常振動和噪聲。
(4)與老系統相比,該變頻器具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升等多種保護功能,使電動機的保護更加完善。
(5)操作簡單,運行方便。通過計算機遠程設置空氣體積、壓力等參數,實現智能調節。
(6)適應電網電壓波動能力強,電壓工作范圍寬,電網電壓在-15%~10%之間波動時,系統均可正常運行。
四,結束語
總之,為了節約能源和成本,需要對風機系統進行變頻節能改造,以實現節能,延長電機、接觸器和機械部件、軸承、軸承、閥門、閥門、管道和管道的使用壽命。一般來說,隨著工藝的變化,電機運行頻率在35.00—50.00赫茲之間動態調整,系統節電率可達20%-35%。
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