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水泥廠風(fēng)機(jī)水泵變頻改造方案
變頻器用于水泥生產(chǎn)過程,具有明顯的節(jié)能效果,是目前最先進(jìn)的節(jié)能調(diào)整設(shè)備｡變頻調(diào)速電氣傳動由于其在性能上的優(yōu)異表現(xiàn),性價(jià)比的不斷提高,也正快速取代傳統(tǒng)的調(diào)速方式,成為水泥行業(yè)調(diào)速控制的主｡
一､概述
風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載都是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型,實(shí)際應(yīng)用中大部分時(shí)間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài),由于交流電機(jī)調(diào)速很困難｡常用擋風(fēng)板､回流閥或開/停機(jī)時(shí)間,來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,同時(shí)大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難,電力沖擊較大,勢必造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)的電流沖擊｡采用變頻器直接控制風(fēng)機(jī)､泵類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法,當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)行時(shí),理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)2次方,即51.2%,去除機(jī)械損耗電機(jī)銅､鐵損等影響｡節(jié)能效率也接近40%,同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制,節(jié)能效率將進(jìn)一步提高｡由于變頻器可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟停､軟起,避免了啟動時(shí)的電壓沖擊,減少電動機(jī)故障率,延長使用壽命,同時(shí)也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗｡
二､交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（變頻器）的特點(diǎn):
1､效率高，提高功率因素，節(jié)約能源：在相同的情況下.變頻器驅(qū)動比一般直流傳動方式能提高效率5%左右,比電動機(jī)一發(fā)電機(jī)組供電的直流傳動方式提高效率15%左右,比其它交流調(diào)速方式提高效率20%以上,節(jié)能效果顯，變頻器用于風(fēng)機(jī)水泵上調(diào)速控制,甚至可節(jié)約電能50%以上｡
2､ED2003系列風(fēng)機(jī)水泵型變頻器具有和直流調(diào)速系統(tǒng)相同的調(diào)速平滑､方便､超載力矩和起動力矩大等優(yōu)點(diǎn)｡目前較先進(jìn)的變頻器的調(diào)速范圍可達(dá)1:100,超載能力可達(dá)120%､60秒｡
3､系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度均優(yōu)于工頻傳動指標(biāo)和水平｡
4､工/變頻轉(zhuǎn)換電路,保障系統(tǒng)的安全可靠
5､提高了運(yùn)行可靠性.減少了維修工作量，降低了運(yùn)行成本，降低了水泥產(chǎn)品成本及提高了產(chǎn)品品質(zhì)｡
三､節(jié)能原理
羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能
羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的,不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變｡而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的,即Q=KN
Q:表示風(fēng)量N:表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速K:為系數(shù)
從公式可知,風(fēng)量調(diào)節(jié),完全由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無級變速,起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果｡根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工藝，風(fēng)機(jī)的最低頻15HZ,通常在35HZ左右,有個(gè)別時(shí)刻50HZ滿風(fēng)量運(yùn)行,由于立窯工藝基本是一致的,因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的,凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果｡
羅茨鼓風(fēng)機(jī)個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N%=△N%,雖然不同于一般風(fēng)機(jī)､水泵節(jié)電率更高,但因它的功率較大,而且只要爐墻不壞,是連續(xù)24小時(shí)工作的,并開動時(shí)間亦很長｡因此節(jié)電潛力大,節(jié)電效果好｡
羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后,改變了過去以調(diào)節(jié)出口(進(jìn)口)閥門開度方式來調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式,勞動強(qiáng)度減輕,調(diào)節(jié)的及時(shí)性好,提高了產(chǎn)品的合格率,能耗明顯下降｡
離心式風(fēng)機(jī)､泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比：Q∝N
壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比：H∝N²
功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比：P∝N³
(Q:表示流量風(fēng)量/N:表示轉(zhuǎn)速H:表示壓力P:表示功率)
由上圖(左)可知,改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的而功耗則是立方關(guān)系變化,因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時(shí)如降低20%的風(fēng)量或流量,功耗則會下降50%｡但是必須注意,轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20%壓力則會下降64%,因此必須要注意工藝要求壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機(jī)那樣,不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)
