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风机改造解决方案

2019-2-23 14:51:55      点击:

变频节能改造方案

第一、系统说明

根据我公司在各化工行业;煤矿行业风机变频节能改造经验,风机在设计上都是按最大工况来考虑的。一般调节风量大小的做法是调节风门、挡板、阀门的开度、叶片角度等多种方式进行,这几种调节方式增大了供风系统的节流损失,电机始终处于额定转速下运行,其运行效率只有30%-60%,风机运行工况点远离其最高效率点,在启动时还有较大的冲击电流,机械磨损及维修费用也较高,且系统调节速度缓慢,精度及稳定性差,所以不仅电能损耗较大,而且系统工作状况差。

第二、  系统改造说明

在系统中安装变频器后,去掉原来的老式控制系统,取代挡板、阀门等落后的调节方式。使用变频器后,风机出风阀完全关闭(锣茨风机运行状况)或进风阀开到最大(离心风机运行状况),工作风量和风压的大小,完全通过变频器调节电机的工作频率,从而调节风机的转速来控制,电机工作频率高低可自由调整,电机转速也随之增加或减小。实现无极调速,软启动。由于电机工作频率在050赫运行,始终处于额定功率以下,电机在额定频率以下工作,减少了电机的使用电流,相应降低了电机的功率,从而达到了节电的目的。其转差率小,转差损耗少,效率高,特性硬,调速精度高,调速范围大 ,启动及制动能耗少。

变频器具有软启动功能,减少了对电机和电网的冲击;变频器自身具有过电压、欠电流、过流、过载和过热等保护功能,可有效避免由此而引发的各种故障,并能及时提供故障信息。由于变频器可降低电机转速,因而减少了设备的磨损,延长了风机的检修周期和使用寿命。

化工各行业各种风机设备配置变频器主要有以下优点:

1、    节能。鼓风机根据各厂工况节电可达20%——70%

2、    适应性强,不易受电压波动影响,可适应电压±20%的变化;

3、    具有软启动功能,启动电流小,启动转矩大,可达额定值的2倍,电机的转矩脉动小,电机的运行转矩高;

4、    调速效率高,可达95%以上;

5、    实现平稳的无级调速,调速方便、调速精度高(可达0.01HZ);

6、    有过压、欠压、过流、过载、欠相等多种保护功能,保护准确、可靠,从而降低事故发生率并及时提供故障信息;

7、    提高电机运行功率因数,减少了设备的磨损,延长了电机的检修周期和使用寿命;

8、    具有开环和闭环两种控制方式,提高系统自动化程度,控制更方便,控制精度更高;

9、    灵活换相,起停加减速时间可调;

10、   调试、安装方便,操作简单,容易掌握。

11、   操作简便,不需要更多人员,节约人工费。

工作过程

打开进风阀最大限度(离心风机) →电源开关闭合 →变频通电 →旋转电位器 →变频得到模拟量控制信号输电 →电机运转 →继续旋转电位器 →电机运转频率增加 →电机转速增加 →当达到工作风量风压时 →电位器旋转停止 →电机运行在工作频率上。当用风量减少时 →反旋电位器 →电机转速下降 →减小风量。总之用风量的大小通过电位器的正旋反旋自由调节,以达到风机需要风量。

第三、备配置说明

变频器置于低压配电室,实行人工工变转换。其操作部分在控制室,变频器面板及电位器置于操作室,这样能全面反映电机的运行状况,同于风机的运行情况。同时可在操作现场外接远程控制,实现现场急停、调速以及观察电机转速。为了确保风机的正常运行,在方案设计中可增设旁路运行方式,旁路运行的作用是当变频器检修或出现故障时,为了不影响风机的正常运行,将电机通过旁路开关直接接入原电路运行。

第四、关于P型系列变频器说明

P型变频器采用因特尔32位单片机控制,逆变模块采用西门子第四代IGBT,滤波电容采用日立无感电容。同时采用模糊控制技术,多功能输入、输出,满足不同工况要求。具有完善的数字化菜单操作功能,完善的输、硬件保护功能,保证了本产品质量和技术。其内置功能,可通过各种传感器轻松实现闭环控制。强大的软件自动节能计算功能,通过检测负载特性调整变频器的输出,在原有节能的基础上再提高节能的5%-10%;多种内置运行曲线加上可手动设置运行曲线,使电机起停、运行更加平稳。

第五、节能分析

变频调速是近代电气工程中发展最快的一种电机调速方式,其转速方程式为:n=60f(1-s)/p,只要改变f,就可实现n的变化而达到无级调速的目的。其中:f-电源频率;p-电机极对数;s-电机转差率;n-电机转速。从流体力学原理得知,风量与转速成正比,风压与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比。根据贵方提供挡风在75%-80%,不需用风量25%-20%被放调,按最保守情况估计,使用变频器后电机最高运行频率为43HZ,根据轴功率与转速三次方成正比例,即P´/P=(43/50)3 =63.61%,即节电率为(1-63.61%)=36.39%。风机率效因素及外界管路损耗影响外,保守估计节电率不低于20%。此外还没有考虑软启动和对电机及机械系统保护发生的修理而节约的费用。根据贵方工况情况一年可节电如下:

200KW风机节电额为:

200KW*24(小时/天)*30(天/月)*12(月/年)*0.87(功率因数)*(节电率)*电费(元/度)