一、概述
近几年我国经济持续高速发展，能源问题越来越来成为行业发展的挚肘，并且随着能源价格的快速上涨，国内市场的激烈竟争，节能成为许多行业发展面临的主要问题，特别是一些能耗比较大的行业如石油、化工、制药、冶金、制造、环保、市政等行业。据资料显示我国高、低压电动机总容量在35000MW以上，大部分为风机泵类负载，它们大多工作在高能耗、低效率状态。
一般风机、水泵系统大多数是靠阀门来调节出水流量或压力，挡板这种调节方式是以增加管网损耗，耗费大量能源为代价的，因此，不可避免的造成电能的浪费。而且由于设计时，系统是按最大的负载来设计的，在实际运行当中，绝大部分时间系统是不可能运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以就存在较大的节能潜力。
采用AC60变频调速控制装置，通过改变风机的转速，从而改变风机风量以适应生产工艺的需要，而且运行能耗最省，综合效益最高。所以变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现风机的无级调速，并且可以方便的组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量的控制。
二、变频改造的节能分析(以风机为例)
1、变频调速节能原理
从流体力学的原理得知，使用感应电机驱动的风机，轴功率P与风量Q，风压H的关系为:
P∝Q*H当电动机的转速由n1变化到n2时， Q、 H、 P与转速的关系如下:
可见风量Q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。所以当需要80%的额定风量时，通过调节电机的转速至额定转速的80%，即调节频率到40.00Hz即可，这时所需功率将仅为原来的51.2%。
如图(1)所示，从风机的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。
当所需风量从Q1减小到Q2时，如果采用调节风门的办法，管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从A点变到新的运行工况点B点运行，所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比;如果采用调速控制方式，风机转速由n1下降到n2，其管网特性并不发生改变，但风机的特性曲线将下移，因此其运行工况点由A点移至C点。此时所需轴功率P3与面积HB×Q2成正比。从理论上分析，所节约的轴功率Delt(P)与(H2-HB)×(C-B)的面积成正比。
考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机类通过调速控制可节能达20%～50%。
2、变频改造节能分析
改造前工频运行功率计算公式P1=U×I×1.732×COS Φ，其中：
U ——电机电压，kV;I ——电机电流，A;P1 ——单一负荷下工频运行功率，kW;
COS Φ ——单一负荷下运行功率因数，小于额定功率因数。
C1=T×∑(P1×δ)，其中：
T ——全年平均运行时间，h;P1 ——单一负荷下的运行功率，kW;
δ ——这种负荷下的全年运行时间比例;C1 ——改造前总耗电量，kW.h。
改造后变频运行预计功率计算公式：
3、节能对照表：风机、水泵变频调速时的能耗比较
|
转速n%
打赏 更多>同类技术
0 条相关评论
推荐图文
推荐技术
点击排行
 |
