淺談安邦信變頻器應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著

1、淺談安邦信變頻器應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著    交流變頻調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中最理想的方案，采用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類機(jī)械進(jìn)行調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的方法，對(duì)節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。但是，過去由于各種原因，如變頻器的價(jià)格、質(zhì)量、容量等因素的約束，沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來隨著ic產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，變頻器的價(jià)格大幅下降，可靠性增強(qiáng)，容量增大（已達(dá)到400kw），變頻器的使用已成倍增長。目前，國內(nèi)外許多電力拖動(dòng)場合已將矢量控制的變頻器廣泛應(yīng)用于通用機(jī)械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業(yè)中交流電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，已明顯取得節(jié)能效果并滿足工藝

2、和自動(dòng)調(diào)速要求。但在風(fēng)機(jī)、水泵應(yīng)用領(lǐng)域仍沒有得到充分應(yīng)用。其主要原因是對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載可大量節(jié)能了解不夠。故此，我們將風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能原理和應(yīng)用狀況向客戶介紹。  全國風(fēng)機(jī)、水泵用電量占工業(yè)用電的60%以上，如果能在這個(gè)領(lǐng)域充分使用變頻器進(jìn)行變頻無級(jí)調(diào)速，對(duì)我們發(fā)展加工制造業(yè)又嚴(yán)重缺電的國家，是興國之策。風(fēng)機(jī)，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結(jié)構(gòu)和工作原理而言，兩者基本相同。現(xiàn)先以風(fēng)機(jī)為例加以說明。   采用安邦信變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果

3、。  由圖可以說明其節(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）。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

4、60;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。可見在滿足同樣風(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。  由流體力學(xué)可知，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓h與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率n與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻器進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80%時(shí)，轉(zhuǎn)速也下降到80%，而軸功率n將下降到額定功率的51.2%,如果風(fēng)量下降到60%,軸功率n可下降到額定功率的21.6%,當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低

5、會(huì)引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個(gè)節(jié)能數(shù)字也是很可觀的,因此在裝有風(fēng)機(jī)水泵的機(jī)械中,采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,在節(jié)能上是個(gè)有效的方法。   同理，水泵的節(jié)能原理由下圖說明：600)this.width=600" border=0>   許多用泵場合都需在維持恒壓的情況下改變給水量（流量q）從左圖可知：當(dāng)流量q1降至q2若不改變水泵轉(zhuǎn)速,揚(yáng)程將升至b工作點(diǎn)，其功率可用h2*q2來計(jì)算，對(duì)應(yīng)面積bh20q2。原a工作點(diǎn)功率q1*ht圖上面積ahtoq1，兩者所耗功率變化不大，如果我們降低轉(zhuǎn)速

6、至（2）即可節(jié)能q2*h2q2*ht=q2（h2ht），圖dbh2ht的面積即是節(jié)能值。再如流量變至q3若仍以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所需功率q3*h1，浪費(fèi)能量為fch1ht.與風(fēng)機(jī)節(jié)能原理相同水泵電機(jī)輸出功率正比于轉(zhuǎn)速三次方關(guān)系，用變頻器進(jìn)行調(diào)速，流量下降，可保持恒壓ht 若轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的80%，軸功率下降至額定功率的51.2%,流量下降至q3,若使揚(yáng)程恒定,可使轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的70%,此時(shí) 軸功率是額定值的34.3%,節(jié)能達(dá)65.7%,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。   下面舉例說明安邦信變頻器應(yīng)用在鍋爐采暖系統(tǒng)上的節(jié)能效果。  

7、 10t蒸汽鍋爐所用電機(jī)容量如下：引風(fēng)機(jī)：55kw 鼓風(fēng)機(jī)：18.5kw爐 排：1.5kw 給水泵：11kw (一用一備)本變頻控制柜可保證在供熱鍋爐正常工作的基礎(chǔ)上,同時(shí)達(dá)到節(jié)電、節(jié)煤以及環(huán)保的目的。電機(jī)總?cè)萘?55+18.5+1.5+11=86kw本鍋爐視為即供暖和供空調(diào)及24小時(shí) 供熱水的條件下每天工作24小時(shí)、每月30天，本變頻控制柜在起爐高額區(qū)和恒溫運(yùn)行區(qū)的綜合節(jié)電率約在35%左右，由此： 一、每月節(jié)電總量=86kw×35%×24×30=21672度按每度電以0.75元計(jì)算，則：10t

8、爐的節(jié)電資金：0.75×21672度 =16,254 元/每月 二、每月用煤量約為750噸，按5%節(jié)能率計(jì)算：1、 每月節(jié)煤量：750t×5%=37.5噸現(xiàn)按每噸煤280元計(jì)算2、 每月節(jié)煤資金：280元×37.5噸=10,500元每月節(jié)電節(jié)煤總額：16,254 +10,500=26,754元安裝10t鍋爐的鼓、引風(fēng)、給水、爐排變頻設(shè)備和安裝監(jiān)測儀表所需投入 220,000元，收回投資時(shí)間：220,000元÷26,754=8.22月。交流變頻調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中最理想的方案，采用

9、變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類機(jī)械進(jìn)行調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的方法，對(duì)節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。但是，過去由于各種原因，如變頻器的價(jià)格、質(zhì)量、容量等因素的約束，沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來隨著ic產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，變頻器的價(jià)格大幅下降，可靠性增強(qiáng)，容量增大（已達(dá)到400kw），變頻器的使用已成倍增長。目前，國內(nèi)外許多電力拖動(dòng)場合已將矢量控制的變頻器廣泛應(yīng)用于通用機(jī)械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業(yè)中交流電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，已明顯取得節(jié)能效果并滿足工藝和自動(dòng)調(diào)速要求。但在風(fēng)機(jī)、水泵應(yīng)用領(lǐng)域仍沒有得到充分應(yīng)用。其主要原因是對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載可大量節(jié)能了解不夠。故此，我們將風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能原理和應(yīng)用狀況向

10、客戶介紹。全國風(fēng)機(jī)、水泵用電量占工業(yè)用電的60%以上，如果能在這個(gè)領(lǐng)域充分使用變頻器進(jìn)行變頻無級(jí)調(diào)速，對(duì)我們發(fā)展加工制造業(yè)又嚴(yán)重缺電的國家，是興國之策。風(fēng)機(jī)，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結(jié)構(gòu)和工作原理而言，兩者基本相同?，F(xiàn)先以風(fēng)機(jī)為例加以說明。采用安邦信變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。由圖可以說明其節(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）。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q

11、1、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。可見在滿足同樣風(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

12、，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。由流體力學(xué)可知，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓h與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率n與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻器進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80%時(shí)，轉(zhuǎn)速也下降到80%，而軸功率n將下降到額定功率的51.2%,如果風(fēng)量下降到60%,軸功率n可下降到額定功率的21.6%,當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會(huì)引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個(gè)節(jié)能數(shù)字也是很可觀的,因此在裝有風(fēng)機(jī)水泵的機(jī)械中,采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,在節(jié)能上是個(gè)有效的方法。同理，水泵的節(jié)能原理由下圖說明：600)this.width=600" border=0>許多用泵場合

13、都需在維持恒壓的情況下改變給水量（流量q）從左圖可知：當(dāng)流量q1降至q2若不改變水泵轉(zhuǎn)速,揚(yáng)程將升至b工作點(diǎn)，其功率可用h2*q2來計(jì)算，對(duì)應(yīng)面積bh20q2。原a工作點(diǎn)功率q1*ht圖上面積ahtoq1，兩者所耗功率變化不大，如果我們降低轉(zhuǎn)速至（2）即可節(jié)能q2*h2q2*ht=q2（h2ht），圖dbh2ht的面積即是節(jié)能值。再如流量變至q3若仍以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所需功率q3*h1，浪費(fèi)能量為fch1ht.與風(fēng)機(jī)節(jié)能原理相同水泵電機(jī)輸出功率正比于轉(zhuǎn)速三次方關(guān)系，用變頻器進(jìn)行調(diào)速，流量下降，可保持恒壓ht 若轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的80%，軸功率下降至額定功率的51.2%,流量下降至q3

14、,若使揚(yáng)程恒定,可使轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的70%,此時(shí) 軸功率是額定值的34.3%,節(jié)能達(dá)65.7%,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。下面舉例說明安邦信變頻器應(yīng)用在鍋爐采暖系統(tǒng)上的節(jié)能效果。   10t蒸汽鍋爐所用電機(jī)容量如下：   引風(fēng)機(jī)：55kw 鼓風(fēng)機(jī)：18.5kw   爐 排：1.5kw 給水泵：11kw (一用一備)   本變頻控制柜可保證在供熱鍋爐正常工作的基礎(chǔ)上,同時(shí)達(dá)到節(jié)電、節(jié)煤以及環(huán)保的目的。   電機(jī)總?cè)萘?55+18.5+1.5+11=86kw   本鍋爐視為即供暖和供空調(diào)及24小時(shí) 供熱水的條件下每天工作24小時(shí)、每月30天，本變頻控制柜在起爐高額區(qū)和恒溫運(yùn)行區(qū)的綜合節(jié)電率約在35%左右，由此： 一、每月節(jié)電總量=86kw×35%×24×30=21672度按每度電以0.75元計(jì)算，則：10t爐的節(jié)電資金：0.75×21672度 =16,254 元/每月 二、每月用煤量約為750噸，按5%節(jié)能率計(jì)算：