采用变频调速装置,通过改变风机转速,从而改变风机的风量以满足生产过程的需要,运行能耗最低,总体效益最高。因此,变频器调速是高效的最佳调速方案,能够实现鼓风机的无级调速,能够简单地构成闭环控制系统,实现恒压和恒流量的控制。
一、概述
近年来,我国经济持续高速发展,能源问题日益成为行业发展的制约因素。随着能源价格的快速上涨,国内市场竞争的日趋激烈,节能已成为许多行业尤其是石油、化工、制药、冶金、制造、环保、市政等能源消耗相对较高的行业面临的主要问题,我国高低压电机的总容量已超过3500mw,其中大部分是风机负荷。
一般来说,鼓风机和泵系统多依靠阀门调节水流量和压力,挡板为了增加管网的损失,消耗大量的能源,浪费电力,因此设计时间是根据最大负荷设计的,在实际运行中,很多时间系统不能在满负荷状态下运行,有很大的馀地
该装置采用变频调速装置,通过改变风机转速,可根据生产过程的需要,改变风机风量,使其运行能耗和综合效益最小。因此,变频器调速是高效的最佳调速方案,能够实现鼓风机的无级调速,能够简单地构成闭环控制系统,实现恒压和恒流量的控制。
二、变频改造的技能分析(以风机为例)
可以看出,风量q与电机转速n成正比,所需的轴向功率p与立方转速成正比。所以当需要额定容量的80%时,通过调整电机速度到额定速度的80%,即调整频率到40.00hz,所需功率只有51.2%。如图(1)所示,从风机的运行曲线图来分析采用变频器调速后的节能效果。
图(1)风机的运行曲线
当所需风量为q1~q2时,如采用调节风门的方法,管网阻力将增大,管网特性曲线将上移,系统的运行供给点从一点到新的运行点b点,所需的轴功率p2与面积h2q2成正比,如采用调速方法,风机转速从n1到n2,风机的管网特性不会改变,但风机的特性将下移,所以风机运行点的运行点将从一点到c点,所需的轴功率p3与hbq2面积成正比,从理论上分析,节省的轴功率(p)与h2-(c-b)面积成正比。从效率降低和附件损耗两个方面考虑,通过实际运行统计,风机类调速控制节能20%-50%。三、节能对照表:风机、泵变频调速能耗对比。
以上都是百分比。流量风机额定流量的100%和功率的100%是工频运行时消耗的功率(即电机输入功率=风机额定轴功率/电机效率,一般为93-96%,额定功率越高效率越高)。变频调速的能量是两种调节方式的能耗差(百分比乘以额定功耗)。
三、变频调速的其他附加利益。
(1)内部功率因数的提高:原电机直接通过工作频率驱动时,满载时的功率因数为0.85左右,实际运行时远低于0.8,采用变频调速系统后,电源侧的功率因数可以提高到0.9以上,无效补偿装置可以大幅度减少无效功率
(2)设备运行和维修费用降低:调节变频后,可以通过调节电机转速实现节能,负荷率低时,电机转速降低,主要设备和相应的辅助设备如轴承可以减少,维修周期可以延长,设备使用寿命可以延长,阀门开度可以达到100%。在变频器运行中,只有定期除尘的变频器,不停止,保证生产的连续性。随着生产的需要,调节鼓风机的转速,调节鼓风机的风量,满足生产技术的要求,大幅度降低工作强度。采用变频技术,减少了机械磨损,降低了维修工作量,降低了维修成本。
(3)使用变频调速装置后,电机可以软启动,启动时的电流不超过电机额定电流的1.2倍,对电网没有影响,延长了电机的使用寿命。在整个运行范围内,电机可以保证运行平稳,降低损耗,使温正常。风机的噪声和起动电流非常小,没有任何异常振动和噪声。
(4)与老系统相比,该变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多种保护功能,使电动机的保护更加完善。
(5)操作简单,运行方便。通过计算机远程设置空气体积、压力等参数,实现智能调节。
(6)适应电网电压波动能力强,电压工作范围宽,电网电压在-15%~10%之间波动时,系统均可正常运行。
四,结束语
总之,为了节约能源和成本,需要对风机系统进行变频节能改造,以实现节能,延长电机、接触器和机械部件、轴承、轴承、阀门、阀门、管道和管道的使用寿命。一般来说,随着工艺的变化,电机运行频率在35.00—50.00赫兹之间动态调整,系统节电率可达20%-35%。
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