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高压风机怎样选型变频器来节能?

时间:2010-08-13 13:27来源:东山科技 作者:CHUN FU 点击:

     既然东山科技高压风机集成变频器可以大幅度节能,那么怎么选型变频器和控制高压风机呢?下面就我公司为某厂改造的具体实例,来简单阐述下。

1 控制方式
       公司曾为某厂高压风机节能改造。当时设备情况是: 东部4台高压风机、西部4台高压风机、东西部大罐下4台高压风机采用变频器“一拖二”的控制模式,任何一台风机可以切换在工频电源下运行。拖动方式为:使用一台变频器逐台启动风机,即用变频器启动第一台风机,若至工频后仍然达不到所需风压时,该风机切换为旁路工频运行,再通过变频器启动第二台风机并进行调频运行。当变频器出现故障时,可自动旁路至单台风机工频运行,以保证风源不中断。
          东、西部反吹风机采用变频器一拖三的控制模式。两台变频器一用一备;由单台变频器对三台反吹风机进行分级控制:即用变频器启动第一台风机至工频,若达不到所需风压时,切换为旁路工频运行,再通过变频器启动第二台风机进行调频运行,并保持风压恒定。运行变频器出现故障,自动切换至备用变频器。调速的目的是保持出口压力恒定,闭环控制响应灵敏,节能效果明显。
           系统为恒压供风系统,压力传感器与控制系统形成闭环控制:压力传感器量程范围可参考风机全压参数。高压风机全压为12.01KPa,反吹风机全压为2.52KPa。风机房高压风机传感器量程范围选择0~25KPa;大罐下高压风机传感器量程范围选择0~15KPa;反吹风机为两用一备,传感器量程范围选择0~6KPa。
 2 变频器选型
      选用佛山东山科技公司高压风机、泵类最新系列产品,带通讯功能;高压风机电机功率为37kW,额定电流70A;反吹风机功率为30kW,额定电流 57A。由于变频器传给电动机的是脉冲电流,其脉动值比工频供电时电流要大,因此须将变频器的容量留有适当的余量。通常应令变频器的额定输出电流≥(1.05~1.1)电动机的额定电流(铭牌值)或电动机实际运行中的最大电流。
                      Ion≥(1.05~1.1)In或≥(1.05~1.1)Imax (1)
                      式中:Ion—变频器额定输出电流(A);
                            In—电动机额定电流(A);
                            Imax—电动机实际最大电流(A)。
根据公式(1)可得出高压、反吹风机选用的变频器的额定输出电流分别为:73.5~77A,59.85~62.7A范围内。因此,查阅某品牌变频器技术参数的相关资料,高压、反吹风机分别选用用风机、泵类55kW、45kW变频器。
3 控制方式及监控
      风机的启停控制方式采用两地控制,即现场控制和主控室控制,在现场安装控制柜,变频器、PLC安装在现场,控制柜共需要8台。工控机(2台)安装在东西部净化主控室,利用组态软件和Profibus-DP通讯网络实时监控各风机工作状况。PLC对变频器、风机启停切换、故障处理等进行控制,工控机对设备状态,电机电流、频率、风压等工艺参数进行监控及历史曲线纪录。
4 经济效益分析
   (1)12台高压风机,用6台其它备用,改造前每月用电约为:
                      37kW×6×24小时/天×31天/月=165168kW·h
   (2)东、西部6台反吹风机,运行4台,2台备用,改造前每月用电为:
                      30kW×4×24小时/天×31天/月=89280kW·h
   (3)风机变频调速节能技术可达到20%~30%,月均值在25%;电费价格为0.5元/kW·h则: 12台高压风机、6台反吹风机每月节电电费:(165168+89280)kW·h×25%×0.5元/kW·h=31806元18台风机每年可节约电费:31806×12=381672元,投资回报期=投资总额/每月节约金额=1200000/381672≈3年。12台高压风机、6台反吹风机变频器改造费用为:120万元,节电改造投资在3年内收回全部收回。
    (4)推广风机变频调速节能技术可达到20%~30%的节电率不但,该项目投资后提高了控制水平、降低工人劳动强度,而且具有很好的经济效益。调速的目的是保持出口压力恒定,闭环控制响应灵敏,节能效果明显。
 5 结束语
      变频调速是高压风机水泵节能的最佳方案,风机的轴功率是转速的三次方函数关系。当转速降低后,其消耗功率会大幅下降,变频调速器效率因数高,ηvvvF≈95%~98%,而且近似不变。所以在诸多调速方案中变频调速节能效益最佳,理应为首选方案。风机该用变频器、PLC控制后不但提高了控制水平,而且具有巨大的经济效益。
 
本页关键词:高压风机,变频器
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