变频调速技术在泵类应用中的节能分析
一、引制砂成套设备言
在工业生产和产品加工制造业中 ,风机、泵类设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25% ,是一笔不小的生产费用开支 。随着经济改革的不断深入 ,市场竞争的不断加剧;节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一.而八十年代初发展起来的变频调速技术 ,正是顺应了工业生产自动化发展的要求 ,开创了一个全新的智能电机时代 。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式 ,使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出 ,从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的 。八十年代末 ,该技术引入我国并得到推广 。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业链条输送的电机传动设备中得到实际应用 。目前 ,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向 。卓越的调速性能、显著的节电效果 ,改善现有设备的运行工况 ,提高系统的安全可靠性和设备利用率 ,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现 。
&n反击破设备bsp;二、综述
通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于vwin德赢网官方下载燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合 ,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况 。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象 。这样 ,不论生产的需求大小 ,风机都要全速运转 ,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了 。在生产过程中 ,不仅控制精度受到限制 ,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗 。从而导致生产成本增加 ,设备使用寿命缩短 ,设备维护、维修费用高居不下 。泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间 ,提水泵站、水池储罐给排系统、工业水(油)循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、vwin德赢网官方下载泵、柱塞泵等设备 。而且 ,根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制 。这样 ,不仅造成大量的能源浪费 ,管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀 ,严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量 。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行 ,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点 。不仅影响设备使用寿命 ,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备 ,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象 。近年来 ,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求 ,加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高 ,并可以实现高功能化等特点;因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案 。变频调速技术的基本原理FYBS方型vwin德赢网官方下载筛分机是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f(1-s)/p ,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的 。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术 ,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品 。
振动筛分机械 三、节能分析 经由流体动力力学性的常规推论得知:引风机、泵类机均属平扭矩阻抗 ,经过锤式破碎机其转动速度n与人联通流量Q ,压H各类轴电工作效率P具有着方式联系:Q∝n ,H∝n2 ,P∝n3;即 ,人联通流量与转动速度正比 ,压与转动速度的平正比 ,轴电工作效率与转动速度的立方米正比 。以一个循环增压泵主轴调速电机为例子 ,它的销往压头为H0(销往压头即泵喝进去和压缩空气管销往的影向力差) ,输出主轴调速电机钻速为n0,高压蝶阀开全时的管阻的特点为r0,输出做行驶上状况下与之各自的的水压为H1,销往水2g数据水热度为Q1 。水2g数据水热度-主轴调速电机钻速-的水压问题弧度一下图表达 。在現场管理中 ,一般采取循环增压泵主轴调速电机定速做行驶上销往高压蝶阀管理水2g数据水热度 。当水2g数据水热度从Q1缩小到50%至Q2时 ,高压蝶阀油管压缩小到使管道网进而导致风阻的特点由r0成为r1 ,程序做行驶上点沿导向I由本来的A点移至B点;受其节流反应的水压H1成为H2 。循环增压泵主轴调速电机轴输出其实值(kW)可由公试:P=Q·H/(ηc·ηb)×10-3给出 。这其中 ,P、Q、H、ηc、ηb分为指出输出、水2g数据水热度、的水压、循环增压泵主轴调速电机效手机端碎裂站率、vwin德赢网官方下载变速箱vwin德赢网官方下载平衡装置错误率 ,一直vwin德赢网官方下载变速箱vwin德赢网官方下载为1 。猜测总错误率(ηc·ηb)为1 ,则循环增压泵主轴调速电机由A点移至B点做行驶上时 ,主轴调速电机省去的输出公率为AQ1OH1和BQ2OH2的占地面差 。倘若采取变速措施改进循环增压泵主轴调速电机的主轴调速电机钻速n ,当水2g数据水热度从Q1缩小到50%至Q2时 ,那麼管道网进而导致风阻的特点为指定弧度r0 ,程序做行驶上点将沿导向II由本来的A点移至C点 ,循环增压泵主轴调速电机的做行驶上也渐趋有效的 。在高压蝶阀开全 ,仅有管道网进而导致风阻的事情下 ,程序拥有現场的水2g数据水热度必须 ,水耗必定变低 。在此 ,主轴调速电机省去的输出公率为AQ1OH1和CQ2OH3的占地面差 。相对相对较采取高压蝶阀油管压的转换和循环增压泵主轴调速电机主轴调速电机钻速管理 ,然而运行循环增压泵主轴调速电机主轴调速电机钻速管理给予有效的有效的 ,有着取得的绿色建筑降耗感觉 。额外 ,从图下还就能够看计算出来来:高压蝶阀的转换时将使程序的水压H变高 ,这将对压缩空气管和高压蝶阀的胶封安全性能造成侵害和影向;而主轴调速电机钻速的转换时 ,程序的水压H将随泵主轴调速电机钻速n的变低而变低 ,以至于没有对程序发生欠佳影向 。从后边的相对相对较好找给出:当現场对循环增压泵主轴调速电机水2g数据水热度的使用需求从100%调至50%时 ,采取主轴调速电机钻速的转换将比本来的高压蝶阀调增加去BCH3H2所各自的输出尺寸 ,绿色建筑降耗率在75%之上 。
与此相类似的 ,如果采用变频调速技术改变泵类、风机类设备转速来控制现场压力、温度、水位等其它过程控制参量 ,同样可以依据系统控制特性绘制出关系曲线得出上述的比较结果 。亦即 ,采用变频调速技术改变电机转速的方法 ,要比采用阀门、挡板调节更为节能经济 ,设备链板式输送机运行工况也将得到明显改善 。
&n河卵石制砂机bsp; 四、节能计算
&nbs锤式反击破碎机p;对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果 ,通常采用以下两种方式进行计算:
1、根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量-负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算 。不锈钢输送网带
以一台IS150-125-400型离心泵为例 ,额定流200.16m3/h ,扬程50m;配备Y2自击式破碎机25M-4型电动机 ,额定功率45kW 。泵在阀门调节和转速调节时的流量-负载曲线如下图示 。根据运行要求 ,水泵连续24小时运行 ,其中每天11小时运行在90%负荷 ,
13小时运行在50%负荷;有轴螺旋输送机全年运行时间在300天 。则每年的节电量为:
W带式给料机1=45×11(100%-69%)×300=46035kW·h
W螺旋式输送机2=45×13×(95%-20%)×300=131625kW·h
每度电按0.5元计算 ,则每年可节约电费8.883万元 。 2、结合排通风机、泵类m2惯量负载电阻的关联式:P/P0=(n/n0)3估算 ,式中为P0稳定转动速度n0时的输出;P为转动速度n时的输出 。以买台实业煤气vwin德赢网官方下载施用的22kW鼓排通风机加以分析 。行驶载荷仍以24天连着行驶 ,这当中没天11天行驶在90%功率(速率按46Hz测算,挡条调结时交流接触器耗剩余电量按98%测算) ,13天行驶在50%功率(速率按20Hz测算 ,挡条调结时交流接触器耗剩余电量按70%测算);上半年行驶时段在300天为测算合理性 。则直流变频变速时每月的节剩余电量为:
W1=22×11×[1-(46/50)3]×300=16067kW·h
W2=22×13×[1-(20/50)3]×300=80309kW·h
挡板开度时的节电量为:
W1=22×(1-98%)×11×300=1452kW·h
W2=22×(1-70%)×11×300=21780kW·h
每度电按0.5元计算 ,则采用变频调速每年可节约电费3.657万元 。
某工厂离心式水泵参数为:离心泵型号6SA-8 ,额定流量53.5L/s ,扬程50m;所配电机Y200L2-2型37kW 。对水泵进行阀门节流控制和电机调速控制情况下的实测数据记录如下:
流量L/s时间(h)消耗电网输出的电能(kW·h)阀门节流调节电机变频调速
相比之下 ,在一天内变频调速可比阀门节流控制节省275.1kW·h的电量 ,节电率达42.1% 。
五、结束语 排烟高压风机、泵类等系统按照调频调压技能保证 vwin德赢网官方下载正常运行也是我国vwin德赢网官方下载的一方面重点村线上营销技能 ,接受部委地方政府的多见关注 ,《我国群众中华共和国节省绿色能源法》第49条就把它归入专用技能多方面线上营销 。实行单位证明 ,调频器适用排烟高压风机、泵类系统驱动包操作公共场合达到了差异性的节电成效 ,是种佳的调压操作方案 。既改善了系统效果 ,又满意了产量工艺流程需要 ,以及但是而极大程度上限制了系统保养、抢修加盟费 ,还影响了关停周期公式 。随时和隐性经济实惠管理效益十分的强烈 ,系统1次性投资费用通常情况下就可以在9月到16月的产量中全赚回 。
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