風機利用變頻調速技術的節能分析
發布時間:2019-08-01 10:44:27來源:
變頻器在風機調速控制系統中應用,其主要目的是節能,交流異步電動機的電源頻率與轉速成正比,即改變頻率可改變電機轉速,理論上風量與轉速的一次方成正比,軸功率與轉速的三次方成正比。調節風門時,風量與功率和調節轉速時轉速與功率的測試數據分別如表1、表2所示。
由表可見,與調節風門相比,調節轉速具有十分顯著的節能效果(被測風電機PMN=16kW、nMN=1 430r/min)一般使用的風機,選用的設備額定的風量,通常都超過實際需要的風量,又因為工藝需要在運行中變更風量,而目前采用檔板來調節風量的調節方式較為普遍,雖然方法簡單,但實際上是通過人為施加力的辦法達到調節的目的,風量雖然變小,但它消耗的電能始終不變,電能的利用率不高。
當需要小風量時,用變頻控制裝置降低風機轉速,其電動機的輸入功率也相應的減少。如風量減少到80% ,轉速(n)也下降到80%,其軸功率則下降到額定功率的51% ;若風量下降到50% ,軸功率將下降到額定功率的13%,其節能潛力非常大,因此對風量調節范圍較大的風機,采用變頻調速節能控制裝置來代替風門調節,是實現節能的有較途經。
1 改造原理
工作原理如圖1所示。將溜槽的實際風壓經反饋后送到比較器的輸入端與給定壓力進行比較,當溜槽高壓風壓力不足時,通過對參數運算,調整PID的參數,控制電壓上升,使VVVF 頻率相應增大,風機轉速加快,供風量加大,迫使風壓上升。反之,風機轉速減慢,供風量減少,迫使溜槽壓力下降。以保持恒壓供風的穩定。在本系統中采用了多風機控制,單泵設定在25Hz 到50Hz 范圍內變化,在調節范圍內管道壓力遠小于或遠大于設定值時,可以依靠增加或減少運行風機的數量來完成,加減風機按1→2→3選換順序選擇。
2 效果分析
變頻調速節能控制裝置的特點是效率高,沒有因調速帶來的附加轉差損耗,調速范圍大,精度高可實現無級調速,而且容易實現協調控制和閉環控制。由于可以利用原鼠籠式電動機,所以特別適合對舊設備的技術改造,它既保持了原電動機結構簡單,可靠耐用,維修方便的優點,又能達到節電的顯著效果,是風機交流調速節能的理想方法。由于風機的功率較大、工作時間較長、節能效果非常顯著。實際測得離心引風機實際電流為44A,如果按一年工作360天,調速30~50Hz,隨機分布來計算,按每kW?h 0.25 元計算每年可以節約62794 元/ 臺,則每年可以節約