變頻器在羅茨風(fēng)機上的應(yīng)用與節(jié)能

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1、萬方數(shù)據(jù)2007拄新疆有色金屬47變頻器在羅茨風(fēng)機上的應(yīng)用與節(jié)能張東(新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司阜康冶煉廠831500)摘要羅茨風(fēng)機具有強制轄氣的特征，通過羅菠風(fēng)機的特性與變頻改造前后涮的實際數(shù)據(jù)，對節(jié)能進行分析關(guān)鍵詞羅菠風(fēng)機變頻器應(yīng)吊節(jié)能羅茨鼓風(fēng)機屬容積器轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機，其最大特點是使用過程中當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，壓力的選擇范圍很寬，具有強制輸氣的特征。它結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、整機推動小。由于這一特征羅茨鼓風(fēng)機在冶金、建材、化工等各工業(yè)部門得到了廣泛地應(yīng)用。如冶煉廠制酸工段鼓風(fēng)引風(fēng)羅茨風(fēng)機裝置。1變頻器在引風(fēng)鼓

2、風(fēng)羅茨風(fēng)機上的應(yīng)用冶煉廠制酸焙燒爐使用55kw、45kw羅茨風(fēng)機。傳統(tǒng)的風(fēng)量控制方法是依靠放風(fēng)閥進行調(diào)節(jié)。由于羅茨風(fēng)機的風(fēng)量較為恒定，而煅燒時根據(jù)爐內(nèi)情況需要隨時調(diào)節(jié)風(fēng)量，當(dāng)爐內(nèi)需要減少風(fēng)量時，是通過放風(fēng)閥放走多余的風(fēng)量，造成嚴(yán)重的能源浪費。在引風(fēng)鼓風(fēng)上羅茨鼓風(fēng)機的電能消耗占60％左右，隨著電價的調(diào)整(整體上是上升趨勢)，電費在生產(chǎn)中所占生產(chǎn)成本的比重將越來越高。因此降低引風(fēng)鼓風(fēng)機的能源消耗成為提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要環(huán)節(jié)。工藝要求風(fēng)量隨爐內(nèi)條件進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)風(fēng)機的鼓風(fēng)量，對羅茨風(fēng)機可由變頻器改變風(fēng)機的供電源頻率來進行無級調(diào)速調(diào)節(jié)

3、風(fēng)量，給變頻器的應(yīng)用與節(jié)能留下較大的空間。由于制酸工段的特殊環(huán)境酸霧很大等原因，采用其他調(diào)速方式都存在不少問題，如；電磁滑差調(diào)速維修量大，需要換電機，功率因數(shù)低、對恒轉(zhuǎn)矩負載節(jié)能效果差{繞線式電機串級調(diào)速維修量大、需要換電機、功率因數(shù)低；調(diào)速型液力耦合器調(diào)速需基礎(chǔ)處理，功率因數(shù)低，對恒轉(zhuǎn)矩負載節(jié)能效果差。采用變頻調(diào)速方式可有效克服上述問題，在對制酸焙燒爐羅茨風(fēng)機的變頻調(diào)速改造中，測量了傳統(tǒng)方式調(diào)節(jié)下P—H曲線與變頻方式調(diào)節(jié)下P—H曲線，通過分析與數(shù)據(jù)擬合，得出了節(jié)能計算公式，與實測結(jié)果非常接近。啦、占丑靜器棗vE善丑料霄【l20

4、406080100l2Il’l；f1丌j力【El{nf，q圖2變額調(diào)節(jié)下p--H曲線羅茨風(fēng)機在正常煅燒情況下，壓力調(diào)節(jié)范圍為4900～14700Pa，相應(yīng)于30％～70％。在閥門調(diào)節(jié)情況下，P—H擬合關(guān)系為；P=0．6498H十0．3364。在變頻調(diào)節(jié)情況下，P—H擬合關(guān)系為：P一0．7959H一0．0860。風(fēng)機的實際工作頻率是隨機的，因此單獨在某一頻率下討論節(jié)能率的大小是沒有實際意義的，應(yīng)計算在壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的平均節(jié)能率數(shù)值。若壓力調(diào)節(jié)范圍在o．3～1_0之間，可得出如下計算公式：△P一研1f撼(o一32．74％2變頻調(diào)速節(jié)

5、能原理(1)風(fēng)機水泵的節(jié)電原理萬方數(shù)據(jù)48張東：變頻器在羅茨風(fēng)機上的應(yīng)用與節(jié)能第4期風(fēng)機水泵的節(jié)電原理就是用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量，這是一個節(jié)電的有效途徑。在用擋風(fēng)玻璃控制額定風(fēng)量Q-=100％輸出時，則軸功率N，與面積AH，0Q。戒正比，若風(fēng)量減半Qz=50％輸出時，則軸功率Nz與面積BH。OQ成正比，它比N，減少不多，這是因為需要克服擋風(fēng)板阻力增大風(fēng)壓所致。如果采用調(diào)速控制同樣風(fēng)量減半輸出時，轉(zhuǎn)數(shù)由n，降至n：，按風(fēng)機參數(shù)比例定律畫出n2時的特性曲線，C點為新的工礦點，這時軸功率N。與面積cH。OQ：成正比，在

6、滿足同樣風(fēng)量Q。情況下。軸功能降低很多，節(jié)省的功率耗損An與面積BHtH，成正比，可見節(jié)電效果十分顯著。(2)流體力學(xué)的觀點流量。。轉(zhuǎn)速，壓力。。轉(zhuǎn)速△2，軸功率。。轉(zhuǎn)速△3，若轉(zhuǎn)速下降20％，則功率下降到51．2％；若轉(zhuǎn)速下降50％，則軸功率下降到12．5％，即使考慮調(diào)速裝置本身的損耗等因素，節(jié)電也是相當(dāng)可觀的。為此，許多行業(yè)，如鋼鐵、有色、石油、石化、化工、紡織、機械、電力、建材、醫(yī)藥、煤炭、造紙、卷煙、酒店、自來水等行業(yè)都在許多設(shè)備中采用交流電機變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生節(jié)電及增產(chǎn)的效果。(3)節(jié)能計算由流體力學(xué)知道，當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速從n

7、變到n7后，風(fēng)量Q、風(fēng)壓H及軸功率P的變化關(guān)系：Q+=Q(n’／n)H7一H(n’／n)2P’一PCn’／n)3當(dāng)風(fēng)機低于額定轉(zhuǎn)速時節(jié)約電為：E—E1一(Q／Q。)3]×P×T(kWh)式中：Q。為額定轉(zhuǎn)速時的流量；T為時間；Q為實際流量；P為額定轉(zhuǎn)速時電機功率。(4)優(yōu)勢分析①滿足工藝要求變頻調(diào)速范圍在10：1以上，而冶煉工藝過程中調(diào)速范圍在10：1范圍內(nèi)即可滿足工藝要求。②變頻器的使用便于進行集中控制，提高工廠的自動化水平，使設(shè)備的集中監(jiān)控成為可能，大大降低人員維護費用，提高設(shè)備可靠性。③變頻器產(chǎn)品平滑的調(diào)速特性大大提高產(chǎn)品

8、質(zhì)量。④變頻器可以實現(xiàn)節(jié)能、降低成本消耗，獲得可觀的經(jīng)濟效益。(5)結(jié)論變頻器是通過轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)滿足工藝要求并實現(xiàn)節(jié)電的作用，就單臺電機來說，變頻器并不是發(fā)電機，無法在電機容量處于飽和狀態(tài)的工藝要求下實現(xiàn)節(jié)能效果。首先要滿足使用的要求，再適當(dāng)?shù)母淖儸F(xiàn)有的工況參數(shù)值