鋒速達通風降溫系統
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廠房降溫_風機變頻改造節能技術
風機是水泥廠運行的主要設備,耗電量占廠用電的30%左右,其運行調節方式通常是通過調節擋板、閥門開度來調節風量,由于在擋板上產生了附加的壓力損失,浪費了大量能源。采用變頻調速技術改造風機系統，不僅可以節約能源，而且使系統運行更加合理可靠。
1.節能分析
變頻調速是近代電氣工程中發展最快的一種電機調速方式，其轉速方程式為：n=60f(1-s)/p,只要改變f，就可實現n的變化而達到無級調速的目的。其中：f-電源頻率；p-電機極對數；s-電機轉差率；n-電機轉速。從流體力學原理得知,風量與轉速成正比,風壓與轉速平方成正比,軸功率與轉速立方成正比。根據貴方提供擋風在75%-80%，不需用風量25%-20%被放調，按最保守情況估計,使用變頻器后電機最高運行頻率為43HZ，根據軸功率與轉速三次方成正比例，即P´/P=(43/50)3 =63.61%,即節電率為(1-63.61%)=36.39%。風機率效因素及外界管路損耗影響外，保守估計節電率不低于20%。此外還沒有考慮軟啟動和對電機及機械系統保護發生的修理而節約的費用。根據貴方工況情況一年可節電如下:
132KW電機的變頻改造電額為：
132KW*24（小時/天）*30（天/月）*12（月/年）*0.87（功率因數）*（節電率）*0.7電費（元/度）
附表風機/泵類負載應用變頻器的節電率
2.風機調速的節能原理
根據流體力學原理，風量正比于風機轉速，而軸功率正比于風機轉速的三次方。具體舉例說明如下:
2.1當風機的轉速下降到原來的80％時，風量也下降到原來的80％。而此時軸功率下降到原來的(80％)3=51.2％。這樣在風量Q僅下降到80％(實際下降2喘)的情況下，軸功率則下降到滿負荷的51.2％(實際下降48.8％)，即理論節能48.8％。
2.2而實際上由于改造水封閉設施等因素，絕大多數鍋爐的實際用風量會下降到80％以下。
3.調速方式的選取
一般水泥廠用的較多的電機調速方式有電磁滑差離合器調速、液力耦合器調速和液力離合器調速。這幾種調速方式的優點是投資少,節能效果較好,缺點是存在轉差損失,效率較低,運行可靠性低,維修量大。近些年來電力電子技術、計算機控制技術和自動控制技術飛速發展,交流變頻調速技術已進入大功率、高性能的發展階段,這項技術具有優異的調速和啟、制動性能,且調節精度高,控制靈活,節能效果顯著。
4.變頻調速節能原理
異步電機的轉速n與電源頻率f、轉差率S、電機極對數P的關系由下式決定,可用以下表示:
可以看出,轉速n與電源頻率f成正比,即改變f就可改變n�；谶@一原理,制成變頻器作為變頻電源來調節電動機的轉速。變頻調速不存在勵磁滑差損耗和擋板、閥門節流功率損耗,不存在轉差損耗,因此節能效果良好。變頻調速的調速范圍大,電機可在0%～100%頻率轉速下運行,可以實現無級調速。采用變頻調速對引風機改造無需更換電動機。這項技術可使控制方式更加靈活,便于集中調控,提高了自動化水平。
5.改造前設備工況
由于設備是通過調節擋風板和閥門的開啟角度的機械調節方法來滿足不同的用風量，這種操作方式的缺點是:
5.1電機及風機的轉速高，負荷強度重，電能浪費嚴重；
5.2調節精度差，控制不精確；
5.3電氣控制直接起動，啟動時電流對電網沖擊大，需要的電源（電網）容量大,負壓風機外框，功率因素較低；
5.4起動時機械沖擊大,設備使用壽命低；
5.5電氣保護特性差，當負載出現機械故障時不能瞬間動作保護設備等。采用變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。
6,車間降溫水簾.變頻改造方案
變頻柜具有工/變頻切換功能，系統各臺電機均由相應變頻器驅動，在變頻器出現故障時可自動切換到工頻啟動，以保證生產的連續性。能遠程控制起動、停止。
7.節能效果分析
按一臺收塵風機計算
引風機功率：132KW
改造前每天耗電量：132X24=3168KWH
每年耗電量：3168X300=950400KWH(按每年運行300天計算)
改造后每天耗電量： 132X24X51.2％=1622.016KWH
每年耗電量：1622.016X300X51.2=486604.8KWH (按每年運行150天計算)
改造前后每年節省電能：950400—486604.8=463795.2KWH
按每KWH電0．7元計算
每年節電：463795.2X0．7=324656.64元
實際使用中，再考慮到現場的其它諸多因素，一臺132千瓦收塵風機可節省電費30萬元左右，設備投資約100000元左右。這樣半年左右便可收回設備投資。同時由于風量調節比較合理，提高了風機收塵效率。最重要的由于降低了風機轉速，因而大幅度的降低了噪音，對環保方面也有很大改善。
對于羅茨風機，雖然節能比率低一些（10%以上），由于羅茨風機運行時間較長節能效果也同樣非�？捎^。
8.采用變頻器控制將有以下諸多優點
8.1采用變頻器控制電機的轉速，取消擋板調節，降低了設備的故障率，節電效果顯著；
8.2采用變頻器控制電機，實現了電機的軟啟動，延長了設備的使用壽命，避免了對電網的沖擊；
8.3電機在低于額定轉速的狀態下運行，減少了噪聲對環境的影響；
8.4具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能；
8,大型屋頂風機.5變頻具有工/變頻自動切換功能，能夠保證生產的連續性。
9.結束語
實踐證明，變頻改造具有顯著的節電效果，是一種理想的調速控制方式。既提高了設備效率，又滿足了生產工藝要求，并且還大大減少了設備維護、維修費用，另外當采用變頻調速時，由于變頻裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數，也可以為電網節約容量。直接和間接經濟效益十分明顯。
