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新聞資訊風(fēng)機(jī)節(jié)能改造原理
作者：離心風(fēng)機(jī) 更新時(shí)間：2012-06-07 點(diǎn)擊次數(shù)：3922次
目前在我國(guó)各行各業(yè)的各類機(jī)械與電氣設(shè)備中與風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)約占全國(guó)電機(jī)裝機(jī)量的60%，耗用電能約占全國(guó)發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等；目前，許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)擋風(fēng)板或閥門開啟度的方式來(lái)調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等。這實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的方式，并以浪費(fèi)電能和金錢為代價(jià)來(lái)滿足工藝和工況對(duì)氣體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費(fèi)了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求，負(fù)面效應(yīng)十分嚴(yán)重。
隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。
二、變頻節(jié)能原理：
1. 風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線
由圖可以說(shuō)明其節(jié)電原理：
圖中，曲線（1）為風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H-Q）特性，曲線（2） 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開）。曲線（4） 為變頻運(yùn)行特性（風(fēng)門全開）
假設(shè)風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)效率最高，此時(shí)風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時(shí)用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來(lái)的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖中看出，風(fēng)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(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q-H）特性，如曲線（4）所示?？梢娫跐M足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。
2.風(fēng)機(jī)在不同頻率下的節(jié)能率
從流體力學(xué)原理得知，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速功率相關(guān)：風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積，故風(fēng)機(jī)的軸功率與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即風(fēng)機(jī)的軸功率與供電頻率的三次方成正比）：請(qǐng)看風(fēng)機(jī)定律
根據(jù)上述原理可知改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機(jī)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
三、鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造：
鍋爐的變頻節(jié)能改造通常是指對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造。
鍋爐風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)是按最大工況來(lái)考慮的，在實(shí)際使用中有很多時(shí)間風(fēng)機(jī)都需要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是用開關(guān)風(fēng)門、閥門的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式增大了供風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)流損失，在啟動(dòng)時(shí)還會(huì)有啟動(dòng)沖擊電流，且對(duì)系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)也是階段性的，調(diào)節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限，也使整個(gè)系統(tǒng)工作在波動(dòng)狀態(tài)；而通過(guò)在鍋爐風(fēng)機(jī)上加裝變頻調(diào)速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問(wèn)題，可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過(guò)變頻節(jié)能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下：
目前鍋爐風(fēng)機(jī)的裝機(jī)概況：2×75KW，1×55KW。
所有風(fēng)機(jī)均采用一對(duì)一（即 一臺(tái)變頻器配一臺(tái)電機(jī)）的配置 方式，保留原工頻系統(tǒng)且與變頻系統(tǒng)互為備用，一般情況下的調(diào) 節(jié)方式均為開環(huán)調(diào)節(jié)。
四、投資與節(jié)能：
風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線
| 頻率f(Hz) | 轉(zhuǎn)速N% | 流量O% | 揚(yáng)程H% | 軸功率P% | 節(jié)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% |
變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）在各類調(diào)速系統(tǒng)中使用時(shí)其節(jié)能效果對(duì)于單臺(tái)設(shè)備可做到20-55%，在風(fēng)機(jī)這類設(shè)備的一般應(yīng)用的節(jié)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(jié)能效果平均值是由實(shí)際應(yīng)用中得到，權(quán)威性數(shù)據(jù)可由市場(chǎng)上公開出售的資料（書）查到；通過(guò)這些數(shù)據(jù)再進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的投資回收率的計(jì)算可知：變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）的投資回收期一般為6-15個(gè)月（這是經(jīng)驗(yàn)值也是權(quán)威數(shù)據(jù)）。
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