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節(jié)能原理簡介:
1、變頻節(jié)能功能
通常在設(shè)計(jì)中,用戶風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量比實(shí)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(xiàn)象,造成電能的浪費(fèi),而且無計(jì)可施,{HotTag}利用變頻器可以通過適當(dāng)降低風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)行頻率,恰到好處地滿足風(fēng)量的需求,從而輕易地將此部分電能節(jié)約下來。
2、動態(tài)功率補(bǔ)償功能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低,降低了電網(wǎng)的有功功率,S2=P2 Q2,當(dāng)COSФ≈1 時,Q=S×sinФ≈0,此時有功功率P≈S。變頻器的動態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償功能可使無功功率近似為0,從而增大電網(wǎng)的有功功率,減少了無功損耗。另外,功率因數(shù)的改善還可節(jié)省很大一部分電網(wǎng)容量,直觀的體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)電機(jī)溫升降低、噪音降低,供電發(fā)電機(jī)機(jī)組溫升降低、噪音降低、耗油量大幅度降低,大大地延長設(shè)備維修周期及使用壽命。
二、設(shè)備參數(shù):
某廠有立窯羅茨風(fēng)機(jī)185KW一臺,較大運(yùn)行電流200A,小運(yùn)行電流160A,額定電流為355A,頻率50HZ,用風(fēng)板調(diào)節(jié)風(fēng)量較大調(diào)節(jié)60%,每天運(yùn)行24 小時,每月運(yùn)行20 天,每年需運(yùn)行11個月,電費(fèi)0.58 元/度。
三、改造方案:
VVVF
MOTOR
1K/2W
用變頻器帶動風(fēng)機(jī)電動機(jī)傳動,對風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,放棄傳統(tǒng)的擋風(fēng)板,既降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,又達(dá)到節(jié)能目的。
四、投資分析
投資回收分析:
對風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載
P(功率)=Q(流量)×H(揚(yáng)程)
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速從n 降至n’時,流量Q、揚(yáng)程H 及軸功率P 的關(guān)系如下:
Q’=Q(n/n)
H’=H(n/n)2
P’= P(n/n)3
顯然,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時,流量按線性關(guān)系變化,而電功率卻按立方,根據(jù)我司長期的經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為該廠風(fēng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能在30%以上是完全可能和可行的。即單臺185KW 風(fēng)機(jī)系統(tǒng)按每年運(yùn)行11 個月,每月20天,每天24 小時計(jì)算,每度電按0.58元計(jì)費(fèi),每年電費(fèi)為:P= ×11×20×24×0.58=321552,按節(jié)電30%計(jì)算,每年節(jié)約電費(fèi)為:321552×0.3=96465.6 元.工程改造費(fèi)用需9.35 萬元.即12 個月左右即可收回全部投資。
五、系統(tǒng)特點(diǎn):
1、由于采用電位器控制,因此性高,穩(wěn)定性好,容易操作。
2、由于加裝變頻調(diào)速器,減小啟動時啟動電流對電機(jī)沖擊,延長機(jī)械使用壽命,減小維修工作強(qiáng)度。
3、提高了電網(wǎng)功率因數(shù),避免增加電網(wǎng)增容費(fèi)。
2 、在離心風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
有某些水泥廠是采用高壓離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)行供風(fēng)的,該種水泥窯的風(fēng)量調(diào)節(jié)是通過風(fēng)門開啟度對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于離心式風(fēng)機(jī)、水泵的變頻調(diào)速改造同樣有巨大的節(jié)能潛力。我們通過沸騰式鍋爐高壓離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量,實(shí)踐證明其節(jié)能效果在30~50%。對于水泵的變頻改造節(jié)能效果高達(dá)70%。為離心式風(fēng)機(jī),泵類設(shè)備通過調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量有如此驚人的節(jié)能呢?在此將其原理加以闡明。離心式風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比,如公式(3-1)壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比,如公式(3-2)功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,如公式(3-3)
風(fēng)量關(guān)系
功率關(guān)系
Q,H,P
Q∝N 式3-1 Q:表示流量
壓力關(guān)系
H∝N2 式3-2?。危罕硎巨D(zhuǎn)速
(圖3-1)
P∝N3 式3-3?。龋罕硎緣毫Α?
P:表示功率
將經(jīng)上3個公式繪成一張圖,如圖3-1可 壓力關(guān)系以清楚看到,改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的,而功耗則是立方關(guān)系變化,因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時如降低20%的風(fēng)量或流量,功耗(圖3-1)則會下降50%。但是必須注意,轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系,當(dāng)轉(zhuǎn)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(fēng)機(jī)那樣,不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系?! ?
N
0
p
風(fēng)門控制
離心風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備傳統(tǒng)的風(fēng)量、流量 風(fēng)門控制控制的,大量的能源耗在風(fēng)門或截流閥的阻力上,如公式(3-4),風(fēng)門或截流閥控制流量的功耗與
流量關(guān)系: