成都百亨自动化科技有限公司
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节能原理简介:
1、变频节能功能
通常在设计中,用户风机设计风量比实际需要的高出很多,这样容易形成了人们常说的“大马拉小车”的现象,造成电能的浪费,而且无计可施,{HotTag}利用变频器可以通过适当降低风机电机的运行频率,恰到好处地满足风量的需求,从而轻易地将此部分电能节约下来。
2、动态功率补偿功能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低,降低了电网的有功功率,S2=P2 Q2,当COSФ≈1 时,Q=S×sinФ≈0,此时有功功率P≈S。变频器的动态功率因数补偿功能可使无功功率近似为0,从而增大电网的有功功率,减少了无功损耗。另外,功率因数的改善还可节省很大一部分电网容量,直观的体现在风机电机温升降低、噪音降低,供电发电机机组温升降低、噪音降低、耗油量大幅度降低,大大地延长设备维修周期及使用寿命。
二、设备参数:
某厂有立窑罗茨风机185KW一台,较大运行电流200A,小运行电流160A,额定电流为355A,频率50HZ,用风板调节风量较大调节60%,每天运行24 小时,每月运行20 天,每年需运行11个月,电费0.58 元/度。
三、改造方案:
VVVF
MOTOR
1K/2W
用变频器带动风机电动机传动,对风机实现无级调速,放弃传统的挡风板,既降低电机转速,又达到节能目的。
四、投资分析
投资回收分析:
对风机、泵类负载
P(功率)=Q(流量)×H(扬程)
当电机转速从n 降至n’时,流量Q、扬程H 及轴功率P 的关系如下:
Q’=Q(n/n)
H’=H(n/n)2
P’= P(n/n)3
显然,当电机转速下降时,流量按线性关系变化,而电功率却按立方,根据我司长期的经验,我们认为该厂风机系统节能在30%以上是完全可能和可行的。即单台185KW 风机系统按每年运行11 个月,每月20天,每天24 小时计算,每度电按0.58元计费,每年电费为:P= ×11×20×24×0.58=321552,按节电30%计算,每年节约电费为:321552×0.3=96465.6 元.工程改造费用需9.35 万元.即12 个月左右即可收回全部投资。
五、系统特点:
1、由于采用电位器控制,因此性高,稳定性好,容易操作。
2、由于加装变频调速器,减小启动时启动电流对电机冲击,延长机械使用寿命,减小维修工作强度。
3、提高了电网功率因数,避免增加电网增容费。
2 、在离心风机上的应用
有某些水泥厂是采用高压离心式风机进行供风的,该种水泥窑的风量调节是通过风门开启度对风量进行调节。对于离心式风机、水泵的变频调速改造同样有巨大的节能潜力。我们通过沸腾式锅炉高压离心式风机应用变频调速的方法调节风量,实践证明其节能效果在30~50%。对于水泵的变频改造节能效果高达70%。为离心式风机,泵类设备通过调速调节风量或流量有如此惊人的节能呢?在此将其原理加以阐明。离心式风机、泵类设备的流量与转速成正比,如公式(3-1)压力与转速平方成正比,如公式(3-2)功率与转速的立方成正比,如公式(3-3)
风量关系
功率关系
Q,H,P
Q∝N 式3-1 Q:表示流量
压力关系
H∝N2 式3-2 N:表示转速
(图3-1)
P∝N3 式3-3 H:表示压力
P:表示功率
将经上3个公式绘成一张图,如图3-1可 压力关系以清楚看到,改变转速其流量线性变化的,而功耗则是立方关系变化,因此在调节风量或流量时如降低20%的风量或流量,功耗(图3-1)则会下降50%。但是必须注意,转速与压力是平方关系,当转速下降20%压力则会下降64%,因此必须要注意工艺要求压力范围不能象罗茨风机那样,不用考虑转速与风压的关系。
N
0
p
风门控制
离心风机、泵类设备传统的风量、流量 风门控制控制的,大量的能源耗在风门或截流阀的阻力上,如公式(3-4),风门或截流阀控制流量的功耗与
流量关系: