高壓變頻器在水泥廠原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用
一、前言
目前,隨著水泥企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇,生產(chǎn)成本的高低決定了水泥企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的地位,水泥生產(chǎn)企業(yè)很大一部分成本浪費(fèi)在能耗上,降低水泥生產(chǎn)過(guò)程中的電能消耗越來(lái)越引起了業(yè)界的重視。
在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,風(fēng)機(jī)被大量的采用,而風(fēng)機(jī)負(fù)載耗電量較大,起動(dòng)電流較高,同時(shí)用電動(dòng)閥門、擋風(fēng)板等裝置來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量,工作效率低,而且開動(dòng)閥門時(shí),還發(fā)出嘯聲和振動(dòng),經(jīng)常發(fā)生事故;為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求,風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的風(fēng)量和壓力往往偏大,功率的偏大設(shè)計(jì)必然造成能量的浪費(fèi)。
變頻調(diào)速技術(shù)作為一種先進(jìn)的電機(jī)調(diào)速方式,其優(yōu)異的性能以及帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益早已為人們所知。實(shí)踐證明在風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng),利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的變化用來(lái)取代閥門控制風(fēng)量,能取得明顯的節(jié)能效果。本文就SH-HVF系列高壓變頻器在華新金貓水泥(蘇州)有限公司中應(yīng)用進(jìn)行分析總結(jié)。
二、變頻器節(jié)能原理
由電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速公式:n1=60f/p
而異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1存在一個(gè)滑差關(guān)系:n= n1(1—s)=60f/p(1—s)
由上式可以得到,改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)改變f、p、s可以達(dá)到。針對(duì)某一電動(dòng)機(jī)而言P是一定的,而通過(guò)改變S進(jìn)行調(diào)速空間非常小,所以變頻調(diào)速通過(guò)改變定子供電頻率f來(lái)改變同步轉(zhuǎn)速是異步電動(dòng)機(jī)的最為合理的調(diào)速方法。若均勻地改變供電頻率f,即可平滑地改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、平滑性較高、機(jī)械特性較硬的優(yōu)點(diǎn),目前變頻調(diào)速已成為異步電動(dòng)機(jī)最主要的調(diào)速方式,在很多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。
根據(jù)流體力學(xué)相似定律:
Q1/Q2=n1/n2 輸出風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速n成正比;
H1/H2=(n1/n2)2 輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n2正比;
P1/P2=(n1/n2)3 輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n3正比。
當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量需要改變時(shí),如調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度,則會(huì)使大量電能白白消耗在閥門及管路系統(tǒng)阻力上。如采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量,可使軸功率隨流量的減小大幅度下降。變頻調(diào)速時(shí),當(dāng)風(fēng)機(jī)低于額定轉(zhuǎn)速時(shí),理論節(jié)電為
E=〔1-( n′/n) 3〕×P×T (kWh)
式中: n——額定轉(zhuǎn)速
n′—— 實(shí)際轉(zhuǎn)速
P——額定轉(zhuǎn)速時(shí)電機(jī)功率
T——工作時(shí)間
可見,通過(guò)變頻對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,不但節(jié)能而且大大提高了設(shè)備運(yùn)行性能。以上公式為變頻節(jié)能提供了充分的理論依據(jù)。
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