變頻調速技術在風機

1、變頻調速技術在風機、泵類應用中的節(jié)能分析變頻調速技術在風機、泵類應用中的節(jié)能分析發(fā)布時間：2007821來源：南陽節(jié)能信息網作者：[]在工業(yè)生產和產品加工制造業(yè)中，風機、泵類設備應用范圍廣泛；其電能消耗是一筆不小的生產費用開支。隨著經濟改革的不斷深入，市場競爭的不斷加?。还?jié)能降耗業(yè)已成為降低生產成本、提高產品質量的重要手段之一。關鍵字：變頻調速節(jié)能風機泵一、引言在工業(yè)生產和產品加工制造業(yè)中，風機、泵類設備應用范圍廣泛；其電能消耗和諸如

2、閥門、擋板相關設備的節(jié)流損失以及維護、維修費用占到生產成本的7%~25%，是一筆不小的生產費用開支。隨著經濟改革的不斷深入，市場競爭的不斷加??；節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產成本、提高產品質量的重要手段之一。而八十年代初發(fā)展起來的變頻調速技術，正是順應了工業(yè)生產自動化發(fā)展的要求，開創(chuàng)了一個全新的智能電機時代。一改普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產工藝要求調整轉速輸出，從而降低

3、電機功耗達到系統(tǒng)高效運行的目的。八十年代末，該技術引入我國并得到推廣?，F(xiàn)已在電力、冶金、石油、化工、造紙、食品、紡織等多種行業(yè)的電機傳動設備中得到實際應用。目前，變頻調速技術已經成為現(xiàn)代電力傳動技術的一個主要發(fā)展方向。卓越的調速性能、顯著的節(jié)電效果，改善現(xiàn)有設備的運行工況，提高系統(tǒng)的安全可靠性和設備利用率，延長設備使用壽命等優(yōu)點隨著應用領域的不斷擴大而得到充分的體現(xiàn)。二、綜述通常在工業(yè)生產、產品加工制造業(yè)中風機設備主要用

4、于鍋爐燃燒系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等場合，根據生產需要對爐膛壓力、風速、風量、溫度等指標進行控制和調節(jié)以適應工方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。以一臺水泵為例，它的出口壓頭為H0（出口壓頭即泵入口和管路出口的靜壓力差），額定轉速為n0閥門全開時的管阻特性為r0額定工況下與之對應的壓力為H1出口流量為Q1。流量轉速壓力關系曲線如下圖所示。在現(xiàn)場控制中，通常采用水泵定速運行出口閥門控制流量。當流量從Q1減小50%至Q

5、2時，閥門開度減小使管網阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點沿方向I由原來的A點移至B點；受其節(jié)流作用壓力H1變?yōu)镠2。水泵軸功率實際值（kW）可由公式：P=QH／（ηcηb）103得出。其中，P、Q、H、ηc、ηb分別表示功率、流量、壓力、水泵效率、傳動裝置效率，直接傳動為1。假設總效率（ηcηb）為1，則水泵由A點移至B點工作時，電機節(jié)省的功耗為AQ1OH1和BQ2OH2的面積差。如果采用調速手段改變水泵的轉速n，當流量從Q1減小50

6、%至Q2時，那么管網阻力特性為同一曲線r0，系統(tǒng)工作點將沿方向II由原來的A點移至C點，水泵的運行也更趨合理。在閥門全開，只有管網阻力的情況下，系統(tǒng)滿足現(xiàn)場的流量要求，能耗勢必降低。此時，電機節(jié)省的功耗為AQ1OH1和CQ2OH3的面積差。比較采用閥門開度調節(jié)和水泵轉速控制，顯然使用水泵轉速控制更為有效合理，具有顯著的節(jié)能效果。另外，從圖中還可以看出：閥門調節(jié)時將使系統(tǒng)壓力H升高，這將對管路和閥門的密封性能形成威脅和破壞；而轉速調節(jié)

7、時，系統(tǒng)壓力H將隨泵轉速n的降低而降低，因此不會對系統(tǒng)產生不良影響。從上面的比較不難得出：當現(xiàn)場對水泵流量的需求從100%降至50%時，采用轉速調節(jié)將比原來的閥門調節(jié)節(jié)省BCH3H2所對應的功率大小，節(jié)能率在75%以上。與此相類似的，如果采用變頻調速技術改變泵類、風機類設備轉速來控制現(xiàn)場壓力、溫度、水位等其它過程控制參量，同樣可以依據系統(tǒng)控制特性繪制出關系曲線得出上述的比較結果。亦即，采用變頻調速技術改變電機轉速的方法，要比采用