赛普变频器在380KW风机应用节能分析报告
一、节能原理
一般使用的风机,选用的设备额定的风量,通常都超过实际需要的风量,又因为工艺需要在运行中变更风量,而目前采用档板调节风量的调节方式较为变更普遍,虽然方法简单,便实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的,这种节流调节方法浪费了大量的电能,回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。
二、节能方式
从流体力学原理知道,风机风量与电机转速及电机功率有如下关系:
Q1/Q2=N1/N 2H 1/H2=(N1/N2)2P1/P2=(N1/N2)3
其中Q----------风量
H----------风压
P-----------电机轴功率
N-----------电机转速
当需要小风量时,用变频控制装置降低风机转速,其电动机的输入功率也相应的减少,如风量减少到80%,速速N也下降到80%。其轴功率则下降额定功率的51%,若风量下降到50%轴功率将下降到额定功率的13%,其节能潜力非常大,因此对风量调节范围较大的风机,采用变频调速节能控制装置来代替风门调节,是实现节能的有效途径。
三、变频器的优点
驱动风机,大多数为三相交流异步电动机,也有的是三相交流同步电机。电机的转速与电源的频率F成正比,改变电机定子的供电频率就改变了电机的转速,变频调速节能控制装置就是把电网的50Hz的工频交流电,变成频率可调,电压可调的交流电源去驱动电机而实现风机调节风量的。
变频调速节能控制装置的特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗,调速范围大,精度高可实现无级调速,而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可以利用原鼠式电动机,所以特别适合对旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单,可靠耐用,维修方便的优点,又能达到节电显著效果,是风机交流调速节能的理想方法。
四、 变频器调速后的效果预测
① 利用变频器作为风量的调节器,最直接的效益就是节能降耗。用户可根据自己的改造对象进行初步分析计算,以了解改造后节能的投资回报率及风机运行的一些基本参数。
② 采用变频调速的主要特点是消除或减少档板的节流损失,节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度有关。
针对于贵风机实际运行情况,我们运用SAP500P系列变频器为其改造,其主要特点有:
SAP500P系列交流变频器采用磁通矢量PWM控制技术使低速负载能力可达到200%的额定转矩输出: RS-485计算机网络接口群控功能;多种控制、操作方式、齐全的保护功能;独有的电压失速和电流失速自动调整保护功能。
在保留原控制系统的情况下,我们所应用的SAP500P系列变频器可通过在控制柜门“远控/本控”开关的切换实现“本机控制”与“远方控制”。变频器的控制调节还通过送风系统的反馈信号,经过PLC综合运算向变频器控制端输出4-20mA的电流信号,调节变频器输出频率,从而改变电动机的转速,改变风量,达到稳定风量的目的。如图1所示:
图1
五\ 运用变频技术后的改造效果
a) 实现了风机的软起动,软停止,减少了对电机、变压器等设备的电流冲击,起动平稳,大大减少了对起动设备的维护工作量和起动故障率。
b) 电机运行参数可直接显示,保护功能齐全,有完善的故障诊断记录功能,有利于迅速查找和排除故障。
c) 采用变频闭环控制后,风压及风量的调节简单。可以把档板全部打开,这样不仅减少了风阻,而且压力相对稳定,从而提高了生产效率。
d) 节电效果十分显著,根据贵公司实际情况,风机容量为380KW风门开度在45%-75%之间,为全天24小时工作,除去检修时间,按每年工作360天计算,每小时运行500个电流,如电费按0.6元/KW.h计算,则每年可节约电费24(T)×500×50%×30×12×0.6=129.6万元.