技術(shù)頻道

      匯川變頻器在風機水泵改造中的應(yīng)用

      1、引言
      在各種工業(yè)用風機、水泵中,如鍋爐鼓、引風機、深井、離心泵等,大部分是額定功率運行。風機流量的設(shè)計均以最大風量需求來設(shè)計,其調(diào)整方式采用檔板、風門、回流、起停電機等方式控制,無法形成閉環(huán)控制,也很少考慮省電;水泵流量的設(shè)計同樣為最大流量,壓力的調(diào)控方式只能通過控制閥門的大小、電機的啟停等方法。電氣控制采用直接或Y△啟動,不能改變電機的轉(zhuǎn)速,無法具有軟啟動的功能,機械沖擊大,傳動系統(tǒng)壽命短,震動及噪聲大,功率因數(shù)較低。


      2、變頻調(diào)速的節(jié)能意義
        變頻調(diào)速是近年來興起的一門新技術(shù),它是通過改變電源頻率來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié),因其具有調(diào)速平穩(wěn)、瞬態(tài)穩(wěn)定性高、節(jié)能等特性越來越被人們所重視。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟,變頻調(diào)速裝置在風機水泵設(shè)備上的應(yīng)用也越來越廣泛。
        采用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種最科學的控制方法。利用變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)軟件,直接調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速,保持恒定的水壓、風壓,從而滿足系統(tǒng)要求的壓力。由于變頻器可實現(xiàn)大的電動機的軟停、軟起,避免了啟動時的電壓沖擊,可減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗,設(shè)備運行工況得到明顯改善,系統(tǒng)的安全可靠性和設(shè)備利用率得到提高,節(jié)能效果十分顯著。


      3、風機水泵變頻調(diào)速節(jié)能原理
      通過流體力學的基本定律可知:風機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n1,H∝n2,P∝n3;即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
      Q2=Q1(n2/n1)
      H2=H1(n2/n1)
      P2=P1(n2/n1)
      因而,理想情況下有如下關(guān)系:


      由上表可見:當需求流量下降時,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可以節(jié)約大量能源。例如:當電機在額定轉(zhuǎn)速的80%運行時,理論上其消耗的功率為額定功率的(80%),即51.2%,去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響,節(jié)能效率也接近40%,同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制,節(jié)能效率將進一步提高。如采用傳統(tǒng)的擋板、閥門方式調(diào)節(jié),雖然也可相應(yīng)降低能源消耗,但節(jié)約效果與變頻相比,則有天壤之別。


      4、HC-F/S系列風機水泵變頻節(jié)能設(shè)備功能與特點
      我公司生產(chǎn)的HC-F/S系列風機水泵變頻節(jié)能設(shè)備具有以下技術(shù)特點:
      ■采用匯川變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速,取消擋板、閥門調(diào)節(jié),降低了設(shè)備的故障率,節(jié)電效果顯著。
      ■實現(xiàn)了電機的軟啟動,延長了設(shè)備的使用壽命,避免了對電網(wǎng)的沖擊。
      ■電機將在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運行,減少了噪音對環(huán)境的影響。
      ■具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能。
      ■運轉(zhuǎn)狀態(tài)靈活多樣,可手動控制也可完全實現(xiàn)自動控制,且可與設(shè)備其他自控裝置進行電氣連鎖,實現(xiàn)設(shè)備的自動保護及計算機控制,不會因事故影響生產(chǎn)。
      ■安裝時可不破壞原有的配電設(shè)施及環(huán)境,不影響生產(chǎn)。
      ■只需調(diào)節(jié)電位器旋鈕即可調(diào)整流量,操作方便。
      風機、泵類等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能的一項重點推廣技術(shù),《中華人民共和國節(jié)約能源法》第39條就把它列為通用技術(shù)加以推廣。實踐證明,變頻器用于風機、泵類設(shè)備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(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,并且大大減少了設(shè)備維護、維修費用,還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯,設(shè)備一次性投資通常可以在9個月到16個月的生產(chǎn)中全部收回。

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