成都百亨自動化科技有限公司
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節能原理簡介:
1、變頻節能功能
通常在設計中,用戶風機設計風量比實際需要的高出很多,這樣容易形成了人們常說的“大馬拉小車”的現象,造成電能的浪費,而且無計可施,{HotTag}利用變頻器可以通過適當降低風機電機的運行頻率,恰到好處地滿足風量的需求,從而輕易地將此部分電能節約下來。
2、動態功率補償功能
無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低,降低了電網的有功功率,S2=P2 Q2,當COSФ≈1 時,Q=S×sinФ≈0,此時有功功率P≈S。變頻器的動態功率因數補償功能可使無功功率近似為0,從而增大電網的有功功率,減少了無功損耗。另外,功率因數的改善還可節省很大一部分電網容量,直觀的體現在風機電機溫升降低、噪音降低,供電發電機機組溫升降低、噪音降低、耗油量大幅度降低,大大地延長設備維修周期及使用壽命。
二、設備參數:
某廠有立窯羅茨風機185KW一臺,較大運行電流200A,小運行電流160A,額定電流為355A,頻率50HZ,用風板調節風量較大調節60%,每天運行24 小時,每月運行20 天,每年需運行11個月,電費0.58 元/度。
三、改造方案:
VVVF
MOTOR
1K/2W
用變頻器帶動風機電動機傳動,對風機實現無級調速,放棄傳統的擋風板,既降低電機轉速,又達到節能目的。
四、投資分析
投資回收分析:
對風機、泵類負載
P(功率)=Q(流量)×H(揚程)
當電機轉速從n 降至n’時,流量Q、揚程H 及軸功率P 的關系如下:
Q’=Q(n/n)
H’=H(n/n)2
P’= P(n/n)3
顯然,當電機轉速下降時,流量按線性關系變化,而電功率卻按立方,根據我司長期的經驗,我們認為該廠風機系統節能在30%以上是完全可能和可行的。即單臺185KW 風機系統按每年運行11 個月,每月20天,每天24 小時計算,每度電按0.58元計費,每年電費為:P= ×11×20×24×0.58=321552,按節電30%計算,每年節約電費為:321552×0.3=96465.6 元.工程改造費用需9.35 萬元.即12 個月左右即可收回全部投資。
五、系統特點:
1、由于采用電位器控制,因此性高,穩定性好,容易操作。
2、由于加裝變頻調速器,減小啟動時啟動電流對電機沖擊,延長機械使用壽命,減小維修工作強度。
3、提高了電網功率因數,避免增加電網增容費。
2 、在離心風機上的應用
有某些水泥廠是采用高壓離心式風機進行供風的,該種水泥窯的風量調節是通過風門開啟度對風量進行調節。對于離心式風機、水泵的變頻調速改造同樣有巨大的節能潛力。我們通過沸騰式鍋爐高壓離心式風機應用變頻調速的方法調節風量,實踐證明其節能效果在30~50%。對于水泵的變頻改造節能效果高達70%。為離心式風機,泵類設備通過調速調節風量或流量有如此驚人的節能呢?在此將其原理加以闡明。離心式風機、泵類設備的流量與轉速成正比,如公式(3-1)壓力與轉速平方成正比,如公式(3-2)功率與轉速的立方成正比,如公式(3-3)
風量關系
功率關系
Q,H,P
Q∝N 式3-1 Q:表示流量
壓力關系
H∝N2 式3-2 N:表示轉速
(圖3-1)
P∝N3 式3-3 H:表示壓力
P:表示功率
將經上3個公式繪成一張圖,如圖3-1可 壓力關系以清楚看到,改變轉速其流量線性變化的,而功耗則是立方關系變化,因此在調節風量或流量時如降低20%的風量或流量,功耗(圖3-1)則會下降50%。但是必須注意,轉速與壓力是平方關系,當轉速下降20%壓力則會下降64%,因此必須要注意工藝要求壓力范圍不能象羅茨風機那樣,不用考慮轉速與風壓的關系。
N
0
p
風門控制
離心風機、泵類設備傳統的風量、流量 風門控制控制的,大量的能源耗在風門或截流閥的阻力上,如公式(3-4),風門或截流閥控制流量的功耗與
流量關系: