鋒速達通風降溫系統
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熱加工車間排熱方案污水處理用風機及成套設備簡介VFD300F43A變頻
污水處理廠曝氣鼓風機
主要技術內容
一、基本原理
高效節能曝氣鼓風機是污水處理廠必不可少的關健設備，使用鼓風機向曝氣池中連續鼓入新鮮空氣，用以加速轉化反應過程，提高污水處理凈化質量。
二、技術關健
高效三元離心鼓風機葉輪基本級的試驗研究、葉輪的氣動設計及制造工藝，風量可調機構及自控裝置的研制，自控工程要求自動保障污水中溶氧量在2-6㎎/L范圍內。
典型規模
C150-1.7污水處理風機、C125-1.7污水處理風機。
主要技術指標
以B型和C型污水處理風機為例，主要技術指標如下：
進氣流量m3/min30～800
進氣壓力Mpa0.098
排氣壓力Mpa0.147～0.167
轉速r/min2950～15000
多變效率%83
以污水池溶氧量為轉移的自動控制工程，自動保障污水中溶氧量在2-6㎎/L范圍內。
投資效益分析
一、投資情況
1、總投資：
以10萬噸/日污水處理廠為例，曝氣鼓風機投資需120萬元。
2、主體設備壽命：
一般按標準為20年
3、投資回收年限：
2--3年
二、經濟效益分析
風機在調節工況范圍內平均效率可提高8%，若以一臺500KW驅動電機計算，一年節電約32萬Kw.h，每Kw.h電費按0.5元計，年節約電費16萬元。
三、環境效益分析
無機物、有機物和微生物應用前為100㎎/Nm3，應用后削減為10㎎/Nm3，削減率90%。
推廣情況及用戶意見
一、推廣情況
C系列和B系列曝氣鼓風機在國內的用戶近400家，每年削減的污染物(污水)有近萬噸。
二、用戶意見(浙江省寧波市污水處理廠)
“對你們廠家生產的鼓風機的質量是可以依賴的，尤其是售后服務工作做的較好…”。
摘要：本文介紹了變頻器的工作原理、節能分析。結合實際應用，通過對熱引風機技改，得出變頻器的高效節能，優化操作等特點。
關鍵詞：電磁滑差 變頻器 節能分析 風機
Abstract: This paper introduces the structure of frequency converter ,and the work principle, the energy conservation principle. Combining with the practical application, it comes to the conclusion that frequency converter is be characterized by highly efficient energy-saving, optimizing the operation.
Key words: frequency converter selection motor fan energy conservation
前言：隨著科技的不斷發展，單片機、電磁滑差調速電機等逐漸被變頻器所取代，變頻器應用越來越廣，也越來越多的被人們接觸，它的應用及維護也將被所重視，這就要求大家多學習變頻器知識，注意應用和維護，希望能和大家在此共同探討。
一、工藝需求及分析：
1.1工藝生產時，在不同配方、不同環境下對電機轉速要求不同，有時要求高速運轉，有時需要低速運轉，調節頻繁，而電磁離合器本身滑差大，最高輸出轉速僅為電動機的80%-90%，低速時效率低下，電能損耗大，并且調速范圍小。
1.2電磁調速電機對周圍環境要求高，必須為粉塵較小且干燥的環境，否則很容易因粉塵進入，把磁極和電樞部分粘死，無法調速甚至燒壞測速電機。如下圖
1.3我廠經常出現類似的情況，多次都是因為磁極和電樞部分粘死，無法調速，不得不停車處理，嚴重影響生產。
1.4針對以上現象，我們對此做了技改，決定選用變頻器。
二、變頻器的選型：
根據變頻器選用的原則，變頻器的功率應略大于等于電機輸出功率的原則，再結合我廠的實際情況，生產環境粉塵大，腐蝕性強，風機調節、電機啟動停車頻繁等特點，結合我們電機型號Y200L-4,功率30KW和風機型號及風量的要求，進行選配。按照變頻器選用說明要求，同時我們又對各個廠家變頻器做一對比，在售后上和價位上，以及性能上，我們選擇了臺達變頻器VFD300F43A型號。
三、 電磁調速電機和變頻器調速的在工作原理上的不同及區別
3.1 VFD300F43A變頻器結構及工作原理：
VFD300F43A變頻器為交-直-交形式，它是先把工頻交流電通過整流變成直流，然后再把直流電變換成頻率電壓均可控的交流電。變頻器內部的核心原件，是大功率可控開關管，他與可控硅不同之處是以0壓導通，而可控硅則不能。自動控制方面：①觸摸屏、PLC可編程序控制器和控制軟件。②智能自檢測：有壓力變送器、風流量變送器、PID、PID隔離模板、隔離變壓器、直流供電電源及信號電纜；③可視化操作界面：實現人機對話，故障信息自動記錄方便檢修。變頻調速的原理是根據異步電動機的轉速:N=60F( 1- S) /P 式中F 為電源頻率, P 為極對數, S 為電機的轉差率。由上式可知，之所以能夠用變頻器方式調速，因為異步電動機的同步轉速改變定子的供電頻率，即可改變電動機的轉速，改變工段f時，定子的感應電動勢近似等于定子上的端電壓，只要轉差率不太大，可以近似的認為轉速n與f成正比，改變電源頻率就可實現交流電動機連續平滑調速。
3.2電磁調速電動機的結構和工作原理
電磁調速電機主要由三相異步電機、電磁轉差離合器和測速發電機三部分組成。電磁調速原理：電磁調速電動機由不調速的鼠龍型異步電動機和靠勵磁電流調速的電磁滑差離合器組成，電磁滑差離合器由直流電源勵磁改變磁場的強度，即可改變電磁滑差離合器磁極的轉速，因而與磁極相連風機的轉速也得到調節。但是它的最高輸出轉速僅為電動機的80%-90%，低速時效率低下，熱能損耗高，并且調速范圍不大。
四、安裝調試過程中出現的問題及處理方法
a)在原設備不變的情況下，電樞和磁極連接處需要焊接在一起，形成一個整體，如下圖。
b)電動機排熱工程改造：在調試過程中發現由于電動機不是專用變頻電機，故在低速下運行時，易引起電動機發熱。為了保證電動機在低速下穩定運行，特對電機進行排熱工程進行改造。增加電動機的排熱風扇有源控制，風扇的運行取決于斷路器閉合后輔助節點，即電動機無論是在高速還是在低速下運行時，排熱風扇都能保證電動機排熱。
c)不正確的操作引起”過電流”報警：在開停電動機時，有時變頻器報“過電流”故障，但又立即消失，檢測工程輸入電流正常。后咨詢廠家工程師，風機開起來需要一個時間段，變頻器有一個加速過程，才能完全啟動。故我們對工藝人員開車時做了詳細說明，以后再沒有出現此類問題。
五、變頻器和電磁調速比較節能效果分析：
熱引風機工作頻率在40HZ左右，轉速在980轉/分，理論上采用變頻調速的方法取代電磁調速平均節能30%左右。因為電磁調速有調速范圍，像此熱引風機最大調速只能調到1200r/min，其他能量就損失在勵磁上面，而變頻調速是直接調節，沒有能量損失。
1.電磁調速主電機軸輸出功率
P0=T0*N0
式中P0表示主電機軸輸出功率；T0表示負載轉矩；N0表示主電機轉速。
2.電磁調速轉子輸出功率
P1=T0*N1
式中P1表示電磁調速轉子輸出功率； N1電磁調速轉子轉速。
3.損耗功率ΔP
ΔP=P0-P1=T0*(N0-N1)=(1440-980)T0
于電磁轉差離合器的輸出轉速的降低，其轉差損耗增大。由此可見，具有恒轉矩負載特性的生產機械，采用電磁轉差離合器進行調速，其調節速轉越低，運行效率就越低，轉差損耗就越大。
理論上節能：
(P0-P1)/P0=（1440-980）T0/1440T0=31.9%
顯然，對于恒轉矩負載，采用變頻調速，其轉速越低，節電效果越顯著。由于變頻調速為無轉差調速，所以與電磁轉差離合器調速相比，其運行效率高。采用變頻器有高效節能的特點，值得推廣。
六、變頻器的安全注意事項及維護保養：
隨著變頻器的大量應用，變頻器的維護保養尤顯重要。使用變頻器，不但要了解變頻器的結構、原理和性能，而且還要注意日常維護和定期檢查，及時查明情況，及時查明原因，及早清除故障，減少事故的發生，以延長使用壽命。我們通常作如下檢查：
1.變頻器環境溫度是否正常，要求在—10——+40攝氏度范圍內，以25攝氏度左右為好。
2.變頻器在顯示面板上顯示的輸出電壓、電流頻率等各種數據是否正常。
3.顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符。
4.用測溫儀器檢測變頻器是否過熱，是否有異味。
5.變頻器風扇運轉是否正常，有無異常，排熱風道是否暢通。
6.變頻器運行中是否有故障顯示。
7.檢查變頻器交流輸入電壓是否超過最大值，極限是418V(380V*1.1)，如果主電路外加輸入電壓超過極限，即使變頻器沒有運行，也會對變頻器線路造成損壞。
8.若必須對變頻器進行絕緣測試，注意必須將所有的輸入、輸出端子（R、S、T、U、V、W、P、P-、PB）全部可靠短接，嚴禁對單個單個端子做絕緣測試，測試請用500V兆歐表。
9.控制回路注意不可用兆歐表測量。
10.對電機進行絕緣測試，注意必須將電機與變頻器之間的連接線拆除。
11.對變頻器還要定期檢查，檢查時必須切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后，等待4分鐘（變頻器容量越大，等待時間越長，最長為15分鐘），使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬用表確認電容器放電完后，再進行操作。
12.將變頻器控制模板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。線路板臟的地方，應用棉布沾上酒精或中性化學劑擦除。
13.檢查變頻器內部導線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色損壞等，如發現應及時進行處理或更換。
14.變頻器由于震動、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動，應將所有螺絲全部緊固一遍。
15.檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱、變色燒焦或有異味。
16.檢查中間直流回路濾波電解電容器小凸肩（安全閥）是否漲出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下，濾波電容器使用周期大約為5年，檢查周期最長為一年，接近壽命時，檢查
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