匯川變頻器在節(jié)能改造中的分析
時(shí)間:2009-03-03 10:57:16來源:zhangting
導(dǎo)語(yǔ):?風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行是我國(guó)節(jié)能的一項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù),受到國(guó)家政府的普遍重視,《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第39條就把它列為通用技術(shù)加以推廣。
一、負(fù)載類型與節(jié)能關(guān)系
生產(chǎn)機(jī)械是各式各樣,種類繁多的,但負(fù)載類型主要有三類,它們與節(jié)能的關(guān)系見表1。表中的P(KW)、M(nm)、n(r/min)。
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表1 負(fù)載類型與節(jié)能關(guān)系[/align]
二、風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能原理
風(fēng)機(jī)水泵的軸功率P與其風(fēng)(水)量Q、揚(yáng)程H之間的關(guān)系為:P正比Q*H,當(dāng)流量Q1變化到Q2時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n1、n2 , 此時(shí)Q、H、P相對(duì)于轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下:
Q2=Q1×( n2 / n1)
H2=H1×( n2 / n1 )2
P2=P1×( n2 / n1 )3
n1-代表風(fēng)機(jī)水泵在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的特性;
n2-代表風(fēng)機(jī)水泵降速運(yùn)行在n2轉(zhuǎn)速時(shí)的特性;
R1-代表風(fēng)機(jī)水泵管路阻力最小時(shí)的阻力特性;
R2-代表風(fēng)機(jī)水泵管路阻力增大到某一數(shù)組時(shí)的阻力特性。
風(fēng)機(jī)水泵在管路特性曲R1工作時(shí),工況點(diǎn)為A,其流量壓力分別為Q1、H1,此時(shí)風(fēng)機(jī)水泵所需的功率正比于H1與Q1的乘積,即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風(fēng)量(流量)到Q2,實(shí)際上通過增加管網(wǎng)管阻,使風(fēng)機(jī)水泵的工作點(diǎn)移到R2上的B點(diǎn),風(fēng)壓(水壓)增大到H2,這時(shí)風(fēng)機(jī)水泵所需的功率正比于H2Q2的面積,即正比于BH2OQ2的面積。顯然風(fēng)機(jī)水泵所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡(jiǎn)單、但功率消耗大,不利于節(jié)能,是以高運(yùn)行成本換取簡(jiǎn)單控制方式。
若采用變頻調(diào)速,風(fēng)機(jī)水泵轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,這時(shí)工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到C點(diǎn),流量仍是Q2,壓力由H1降到H3,這時(shí)變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)水泵所需的功率正比于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。由上述原理可知,降低風(fēng)機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速,風(fēng)機(jī)水泵的輸出功率將下降更多。
三、節(jié)能計(jì)算
將電機(jī)的供電頻率由50Hz降為40Hz,則理論上,頻率改變后與改變前的輸出功率之比為 (40/50)3 = 51.2%。例如:一臺(tái)水泵電機(jī)功率為55KW,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí),其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí),其耗電量為6.875KW,省電87.5%。
風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行是我國(guó)節(jié)能的一項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù),受到國(guó)家政府的普遍重視,《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第39條就把它列為通用技術(shù)加以推廣。實(shí)踐證明,變頻器用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場(chǎng)合取得了顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且因此而大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用,還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯,設(shè)備一次性投資通??梢栽?個(gè)月到16個(gè)月的生產(chǎn)中全部收回。