风机系统节能改造研究

摘 要:本文针对目前风机系统运行中存在的问题进行了深入分析,并提出了具体的解决方案。

下载论文网   关键词:风机节能;解决方案   中图分类号: TM621.2 文献标识码: A 文章编号: 1673—1069(2016)12—173—2   1 风机自动调节功率问题   对于风机系统来说,由于交流电动机自身没有功耗调节装置,不能像锅炉主机一样自动调节输入输出功率,当系统负荷下降以后,风机系统仍不得不以最大转速运行,造成实际耗电大量浪费的现象。

如果安装WG2008系列智能节电一体柜系统,就能根据实际负荷量的大小,动态地自动或手动调节鼓风引风量和消耗功率,把系统不需要的那部分耗电节省下来。

(一般节电率可达30%—70%左右)   2 电动机轻载运行时的低效率问题   由于电动机的负载特性在负载发生变化时是由无数条负载特性U/I曲线组成的。

因此,单纯改变电动机的电源频率并不能最大限度达到节能的目的。

电机负荷减小时,电流曲线的最低点会发生平移,此时如果不能及时找到电流曲线的最低工作点并输出相应的电压值,仍会有较大一部分电能被白白浪费掉(大致在7%―10%左右)   3 节电原理   风机属平方转矩负载,根据流体力学的知识可知:   ①风机的流量与水泵的转速成正比;   ②风机的扬程与转速的平方成正比;   ③风机轴功率转速的立方成正比。

也就是说当风机转速下降20%时,流量也同比例下降了20%,但扬程却下降了(h—ho)/h×100%=[h(1—0.64)]/h×100%=36%,轴功率下降了48.8%,这时的轴功率即为节电率。

转速下降时扬程以转速的平方形式下降,轴功率则以转速的立方形式下降,而流量只是同比例下降(见表1)。

风机的使用率比较高,造型容量都比较大,但在实际使用过程中时大时小甚至及小,而风机仍旧按照额定的功率运行,故而造成了浪费。

现通过VF2000系列变频器恒温自动控制来进行节能改造,在按实际温度需求量的情况下进行节能,这样既不影响生产又能达到更好的节能效果。

从流体力学的理论角度分析:   风机的流量与转速成一次方关系:Q11/n1∝Q2/n2   风机的功率与转速成三次方关系:P1/(n1)3∝P2/(n2)3   4 采用变频节能装置的优点、特点   4.1 矢量控制电机参数自动调节   特点:内建动态参数自动调节功能,可自动识别电机参数,确保系统的稳定性和精确性。

变频器运转在无感矢量控制演算系统,提供额外的转矩补偿电压,除了补偿负载增加造成的转差,并且增加电机低速运转转矩

优点:实现参数可以用自动调谐,低频转矩大,转速精度高。

采用先进的可编程式端子,并且配合各种产业机械常用的预设功能,可让用户随心所欲地发挥本产品的许多附加功值。

4.2 谐波小   WG2008系列变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波,也提高了对电源动态干扰的抵抗力。

设备在全电压启动、运行、停止的过程中,由于无法及时有效地调节设备,会使机械产生严重震动并且噪音增加等现象,这些现象都有极大的破坏性,并会增加进线变压器的负荷状况。

采用WG2008系列变频智能控制系统后,可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程,即使在运行过程中,也要通过对工作频率点的选择,跳过容易引起设备共振的工作点,从而使轴承的磨损减轻,设备的工作寿命延长。

5 控制原理   由于风机系统中设备的设计和选用是根据系统在外部环境、温度条件最差,设备的各支路满负荷运行,再加上一定设计余量来确定的,但实际使用中,绝大多数时间风机系统是在非满负荷状态下运行,这样系统长时间工作于低效率状态,有时甚至出现风门关闭而风机仍不得不全速运行的现象,造成很大的能源浪费,因此,具有极大的节能潜力。

根据国际通行的“最低限度满足使用”的原则,通过直接控制结果变量,对系统进行运行工况实时跟踪,自动调节风机运行状况,使系统始终保持在高效节能和最佳的运行状态。

6 综述   采用变频器恒温自动控制来进行节能改造,设立参数自动调节功能,可自动识别电机参数,确保系统的稳定性和精确性。

变频器运转在无感矢量控制演算系统,提供额外的转矩补偿电压,除了增加电机低速运转转矩之外,并且可以补偿负载增加造成的转差。

同时变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波,也提高了对电源动态干扰的抵抗力,从而使轴承的磨损也大大减轻,设备的工作寿命将大大延长。

参 考 文 献   [1] 赵贤兵,等.变频技术在风机系统的应用.   [2] 赵斌,莫桂强.频调速器在锅炉风机节能改造中的应用.

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