1. 風機運行曲線
采用變頻器對風機進行控制,屬于減少空氣動力的節電方法,它和一般常用的調節風門控制風量的方法比較, 具有明顯的節電效果。
圖1可以說明其節電原理:
圖1中:
曲線(1)為風機在恒定轉速n1下的風壓一風量(H-Q)特性,
曲線(2) 為管網風阻特性(風門全開)。
曲線(4) 為變頻運行特性(風門全開)
假設風機工作在A點效率最高,此時風壓為H2,風量為Q1,軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比,在圖1中可用面積AH2OQ1表示。如果生產工藝要求,風量需要從Q1減至Q2,這時用調節風門的方法相當于增加管網阻力,使管網阻力特性變到曲線(3),系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖1中看出,風壓反而增加,軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然,軸功率下降不大。如果采用變頻器調速控制方式,風機轉速由n1降到 n2,根據風機參數的比例定律,畫出在轉速n2風量(Q-H)特性,如曲線(4)所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下,風壓H3大幅度降低,功率N3隨著顯著減少,用面積CH3OQ2表示。節省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面積BH1H3C表示。顯然,節能的經濟效果是十分明顯的。
2.風機在不同頻率下的節能率
從流體力學原理得知,風機風量與電機轉速功率相關:風機的風量與風機(電機)的轉速成正比,風機的風壓與風機(電機)的轉速的平方成正比,風機的軸功率等于風量與風壓的乘積,故風機的軸功率與風機(電機)的轉速的三次方成正比(即風機的軸功率與供電頻率的三次方成正比):
頻率f(Hz) |
轉速N% |
流量O% |
揚程H% |
軸功率P% |
節電率 |
50 |
100% |
100% |
100% |
100% |
0.00% |
45 |
90% |
90% |
81% |
72.9% |
27.10% |
40 |
80% |
80% |
64% |
51.2% |
48.80% |
35 |
70% |
70% |
49% |
34.3% |
65.70% |
30 |
60% |
60% |
36% |
21.6% |
78.40% |
25 |
50% |
50% |
25% |
12.5% |
87.5% |
根據上述原理可知改變風機的轉速就可改變風機的功率。
例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz,
則P45/P50=453/503=0.729,
即P45=0.729P50將供電頻率由50 Hz降為40Hz,
則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50
3.鍋爐風機的變頻節能改造
鍋爐的變頻節能改造通常是指對鍋爐風機的變頻節能改造。
鍋爐風機在設計時是按最大工況來考慮的,在實際使用中有很多時間風機都需要根據實際工況進行調節,傳統的做法是用開關風門、閥門的方式進行調節,這種調節方式增大了供風系統的節流損失,在啟動時還會有啟動沖擊電流,且對系統本身的調節也是階段性的,調節速度緩慢,減少損失的能力很有限,也使整個系統工作在波動狀態;而通過在鍋爐風機上加裝變頻調速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問題,可使系統工作狀態平緩穩定,并可通過變頻節能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下:
鍋爐風機的裝機概況:2×75KW,1×55KW。
所有風機均采用一對一(即一臺變頻器配一臺電機)的配置 方式,保留原工頻系統且與變頻系統互為備用,一般情況下的調 節方式均為開環調節。
4.投資與節能
變頻節能系統(裝置)在各類調速系統中使用時其節能效果對于單臺設備可做到20-55%,在風機這類設備的一般應用的節能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影響的情況下一般可取平均值,這些節能效果平均值是由實際應用中得到,權力性數據可由市場上公開出售的資料(書)查到;通過這些數據再進行一些簡單的投資回收率的計算可知:變頻節能系統(裝置)的投資回收期一般為6-15個月(這是經驗值也是權力數據)。
變頻調速器的出現為交流調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發展。變頻調速性能日趨完整,已被廣泛應用于不同領域的交流調速。為企業帶來了可觀的經濟效益,推動了工業生產的自動化進程。 變頻調速用于交流異步電機調速,其性能遠遠超過以往任何交、直流調速方式。而且結構簡單,調速范圍寬、調速精度高、安裝調試使用方便、保護功能完善、運行穩定可靠、節能效果顯著,已經成為交流電機調速的最新潮流。
我國各行各業的各類機械與電氣設備中與風機配套的電機約占全國電機裝機量的60%,耗用電能約占全國發電總量的三分之一。特別值得一提的是,大多數風機在使用過程中都存在大馬拉小車的現象,加之因生產、工藝等方面的變化,需要經常調節氣體的流量、壓力、溫度等;許多單位仍然采用落后的調節檔風板或閥門開啟度的方式來調節氣體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式,并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調節的要求。這種落后的調節方式,不僅浪費了寶貴的能源,而且調節精度差,很難滿足現代化工業生產及服務等方面的要求,負面效應十分嚴重。
有兩種功率的: ①2.2kw的,風量3800~6600m3/h之間,全壓580~790Pa之間,可供客戶選擇,市場價1700元。 ②11kw的,風量7100~7700m3/h之間,全壓500~580P...
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序
前言
目錄
1 國內外風機產品概況
2 風機的特性和運行
3 風機節能與調節
4 現代交流電動機調速及其在風機節能上的應用
5 通風機氣動聲學設計的探討與降低噪聲的途徑
6 風機裝置噪聲控制
參考文獻
羅茨風機的風壓是不受風機轉速限制的,不論轉速變化如何其風壓可以保持不變。而風量則與風機轉速成正比的,即Q=KN
Q:表示風量 N:表示風機轉速 K:為系數
從公式可知,風量調節,完全由變頻器改變電機頻率達到無級變速,起到調節風量的效果。根據現場應用工藝風機的最低頻15HZ,通常在35HZ左右,有個別時刻50HZ滿風量運行,由于立窯工藝基本是一致的,因此在不同的立窯風量調節量是基本相同的,凡立窯應用變頻技術都可以獲40%左右的節能效果。
羅茨鼓風機個恒轉矩負載,其節電率與轉速降成正比即N%=△N%,雖然不同于一般風機、水泵節電率更高,但因它的功率較大,而且只要爐墻不壞,是連續24小時工作的,并開動時間亦很長。因此節電潛力大,節電費用高。
羅茨鼓風機進行技術改造后,改變了過去以調節出口(進口)閥門開度方式來調節風壓或風量的生產方式,勞動強度減輕,調節的及時性好,提高了產品的合格率,單耗明顯下降。
羅茨風機的安全運行及使用壽命,取決于是否經常正確地維護和保養,并應注意任何事故苗子,如果長時間的不使用三葉羅茨風機,就要切斷其機體上的所有電源,把其放置在一個通風干燥的地方,這樣就可以有效地避免機體在長期的不使用中而產生的生銹等現象。此外在羅茨風機的使用過程中要定期對其進行上油,只有這樣才能最大限度地保證三葉羅茨風機運轉的靈活性。
除了這樣做之外,平時還要注意以下幾點:
1. 檢查羅茨風機各部位的緊固情況及定位銷是否松動現象,如有松動應抓緊固定。
2. 風機機體內部不能有結垢、生銹和剝落現象存在。防止機體內部有滲油現象。
3.拆卸機器時應對機器各配合尺寸進行測量,做好記錄,并在零部件上做好標記與方向,以保證裝配且能保持原來的配合要求。
4.羅茨風機的過載有時不是立刻顯示出來的,所以要注意進排氣壓力、軸承溫度和電機電流的變化,借以判斷機器是否運行正常。
5. 在正常條件情況下要求機組運行1000 小時必須更換潤滑油。 注意潤滑油冷卻情況是否正常,注意潤滑油的質量,經常傾聽羅茨鼓風機運行有無雜聲,注意機組是否在不符合規定工況下工作。
6. 新機器或大修后的羅茨風機,按使用步驟投入運行,建議運行8小時后更換全部潤滑油。日常保養很重要,小故障必須修復后再投入使用。
《泵與風機節能技術》以泵與風機的運行節能為中心,主要介紹了離心式泵與風機的基本原理、基本概念與節能方法。《泵與風機節能技術》可作為高等學校能源動力類專業學生的參考教材,也可作為泵與風機使用部門有關技術人員的參考書。泵與風機是國民經濟各個部門都廣泛應用的通用機械,它分布面極廣,作用重要,它又是耗能量最多的通用機械之一。因此,提高泵與風機的設計效率和運行效率具有十分重要的意義。