風(fēng)機(jī)高壓變頻調(diào)速改造及節(jié)能原理

作者：《變頻器世界》 李凱

摘要：風(fēng)機(jī)在由定速改造調(diào)速運(yùn)行后，在輸出相同流量同時(shí)節(jié)約大量的能源，了解其原理和計(jì)算模型。 英文摘要：The wind pump invariableness running to shift running, keep some flux so economize a great deal energy sources. Realize its elements and reckon mode. 關(guān)鍵詞：軸功率；風(fēng)阻特性 1 引言 在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品加工制造業(yè)中，風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護(hù)、維修用度占到生產(chǎn)本錢的7%~25%，是一筆不小的生產(chǎn)用度開支。隨著經(jīng)濟(jì)改革的不斷深進(jìn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇；節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)本錢、進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。 目前，變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。它的卓越的調(diào)速性能、明顯的節(jié)電效果，改善現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行工況，進(jìn)步系統(tǒng)的安全可靠性和設(shè)備利用率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大而得到充分的體現(xiàn)。 2 風(fēng)機(jī)的參數(shù)及特性 2.1 風(fēng)機(jī)的基本參數(shù) (1) 風(fēng)量Q?單位時(shí)間流過(guò)風(fēng)機(jī)的空氣量(m3/s，m3/min，m3/h)； (2) 風(fēng)壓H?當(dāng)空氣流過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)，風(fēng)機(jī)給予每立方米空氣的總能量(kg?m)稱為風(fēng)機(jī)的全壓Ht(kg?m/m3)，其由靜壓Hs和動(dòng)壓Hd組成。即Ht=Hs+Hd； (3) 軸功率P?風(fēng)機(jī)工作有效的總功率，又稱空氣功率； (4) 效率η?風(fēng)機(jī)軸上的功率P除往損失掉的部分功率后剩下的風(fēng)機(jī)內(nèi)功率與風(fēng)機(jī)軸上的功率P之比，稱為風(fēng)機(jī)的效率。 2.2 風(fēng)機(jī)的相似理論 風(fēng)機(jī)的流量，運(yùn)行壓力，軸功率這三個(gè)基本參數(shù)與轉(zhuǎn)速間的運(yùn)算公式極其復(fù)雜，同時(shí)風(fēng)機(jī)類負(fù)荷隨環(huán)境變化參數(shù)也隨之變化，在工程中一般根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線，進(jìn)行大致的參數(shù)運(yùn)算，稱之為風(fēng)機(jī)相似理論： Q/Qo=n/no H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo) P/P0=(n/no)3(ρ/ρo) 式中：Q?風(fēng)機(jī)流量； H?風(fēng)機(jī)全壓； n?轉(zhuǎn)速； ρ?介質(zhì)密度； P? 軸功率。 風(fēng)量Q與電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比，Q∝n；風(fēng)壓H與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的平方成正比，H∝n2；軸功率P與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的立方成正比，P∝n3。 2.3 電動(dòng)機(jī)容量的計(jì)算 Q?風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/s)； H?風(fēng)機(jī)風(fēng)壓(kg/m2)； ηr?傳動(dòng)裝置的效率，直接傳動(dòng)為1.0，皮帶傳動(dòng)為0.9~0.98，齒輪傳動(dòng)為0.96~0.98； ηF?風(fēng)機(jī)的效率； 102?由kg?m/s變換為kW的單位變換系數(shù)。 3 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量的方法 3.1 通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的調(diào)節(jié) 這種辦法是通過(guò)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開關(guān)程度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示。 圖1 不同管網(wǎng)的特性曲線風(fēng)機(jī)風(fēng)量的特性曲線 風(fēng)機(jī)檔板開度一定時(shí)，風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)特性曲線R1工作時(shí)，工況點(diǎn)為M1，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1，其輸出流量是Q1。 將風(fēng)機(jī)的擋板關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽2，工況點(diǎn)移至M2，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼2、H2，其輸出流量是Q2。 將風(fēng)機(jī)的擋板再關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽3，工況點(diǎn)移至M3，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼3、H3，其輸出流量是Q3。 從上面的曲線分析，通過(guò)調(diào)速風(fēng)機(jī)檔板的開度，管網(wǎng)的特性參數(shù)將發(fā)生變化，輸出流量發(fā)生變化，這樣就達(dá)到了在定速運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)輸出流量的目標(biāo)。 在調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的過(guò)程中，而風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)不變，工況點(diǎn)沿著風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)由M1移到M2，特性曲線由R1變?yōu)镽2，風(fēng)機(jī)輸出流量由Q1變?yōu)镼2，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱輕易。目前多數(shù)風(fēng)機(jī)都采用這種方法，但是由于風(fēng)機(jī)的內(nèi)部壓力由H1變?yōu)镠2，這樣，在流量減少的同時(shí)，壓力同時(shí)上升，在檔板上消耗了大量的無(wú)效軸功率，極大地降低了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換效率，浪費(fèi)了大量的能源。 3.2 通過(guò)改變風(fēng)機(jī)葉片的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié) 當(dāng)風(fēng)機(jī)管網(wǎng)性能曲線不變時(shí)，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)葉片的角度，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(H-Q曲線)改變，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。 如圖2所示，風(fēng)機(jī)葉片角度為α1時(shí)，M1點(diǎn)是原來(lái)工況點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1；風(fēng)機(jī)葉片角度為α2時(shí)，風(fēng)機(jī)性能曲線(H?Q曲線)由α1線變?yōu)棣?線，與管網(wǎng)特性曲線相交于M2，風(fēng)量、風(fēng)壓變?yōu)镼2、H2；風(fēng)機(jī)葉片角度為α3時(shí)，風(fēng)機(jī)性能曲線(H?Q曲線)由α2線變?yōu)棣?線，與管網(wǎng)特性曲線相交于M3，風(fēng)量、風(fēng)壓變?yōu)镼3、H3。 圖2 不同風(fēng)機(jī)葉片的角度時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的特性曲線 在這種調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法中，管網(wǎng)特性曲線不變，通過(guò)風(fēng)機(jī)葉片角度的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)性能(H?Q曲線)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的。 這樣，在調(diào)低流量的同時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有很好的節(jié)電效果。但是這種方法使風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)磨損較大。同時(shí)，調(diào)節(jié)葉片角度必須停機(jī)進(jìn)行，無(wú)法在需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行、連續(xù)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。 3.3 通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié) 在風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性不變，風(fēng)機(jī)葉片角度不變的情況下，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(H?Q曲線)平行移動(dòng)，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。如圖3所示。 圖3 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同時(shí)的特性曲線 當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n1時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M1點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1,玻璃鋼屋頂風(fēng)機(jī)；當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n2時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M2點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q2、H2。 當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，流量降低的同時(shí)，風(fēng)機(jī)的壓力也同時(shí)隨之降低，這樣，在調(diào)低流量的同時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有極好的節(jié)電效果。這種方法不必對(duì)風(fēng)機(jī)本身進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)速由外部調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)檔板可處于全開位置保持不變，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)線性調(diào)節(jié)風(fēng)量，適合于需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行，連續(xù)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。 4 轉(zhuǎn)速與采用檔板調(diào)節(jié)流量消耗功率的差值 采用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和改變管網(wǎng)特性進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)相同風(fēng)量時(shí)，其風(fēng)機(jī)的特性曲線(H-Q曲線)變化不同，二種調(diào)節(jié)方法的運(yùn)行工況點(diǎn)也不同，其運(yùn)行的對(duì)比如圖4所示。 圖4 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與檔板調(diào)節(jié)的特性曲線對(duì)比 4.1 在額定流量Q1時(shí) 風(fēng)機(jī)檔板為額定開度，其管網(wǎng)特性曲線為R1，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，其特性曲線為n1，此時(shí)風(fēng)機(jī)處于額定出力的狀態(tài)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和檔板調(diào)節(jié)的工況點(diǎn)重合，處于M1點(diǎn)，此時(shí)兩種調(diào)節(jié)方式的消耗軸功率是相同的。 4.2 在運(yùn)行中需輸出風(fēng)量Q2時(shí) 調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速將風(fēng)量調(diào)為Q2，這時(shí)風(fēng)機(jī)的特性曲線(H-Q曲線)平行下移，工況點(diǎn)處于M2點(diǎn)，風(fēng)機(jī)壓力變?yōu)镠2，風(fēng)壓風(fēng)量同時(shí)下降。其消耗的軸功率為： （1) 風(fēng)壓變化幅度 速度調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)壓的變化： H2=H1(n/n0)2(ρ/ρ0 ) 檔板調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)壓的變化： Hf＞H1 由于在運(yùn)行時(shí)，用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量時(shí)，H2< （2) 檔板調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)消耗軸功率的差值： △P≈P3 [1-(n/n0)2(ρ/ρ0)] 5 具體事例 湖南華菱漣源鋼鐵團(tuán)體田湖公司活性石灰車間，回轉(zhuǎn)石灰窯配套引風(fēng)機(jī)型號(hào)為GW-GR168D，額定壓力8000Pa，配套電機(jī)型號(hào)YKK450-2-4，功率500kW，電壓為6kV的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，風(fēng)門采用檔板調(diào)節(jié)，正常時(shí)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的負(fù)壓為100~250Pa，運(yùn)行檔板開度為30%左右。 5.1 工頻運(yùn)行時(shí)的測(cè)試結(jié)果 2005年2月1日?3月2日回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)的測(cè)試結(jié)果如表1所示： 表1 回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)的測(cè)試結(jié)果 應(yīng)用的JZHICON-1A-06/063高壓變頻器對(duì)回轉(zhuǎn)窯風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后，風(fēng)機(jī)運(yùn)行于調(diào)速狀態(tài)，6月17日到6月23日變頻運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2所示。 表2 變頻運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 5.3 對(duì)其它設(shè)備的影響 改為變頻調(diào)節(jié)后，對(duì)其它設(shè)備的影響有： (1) 避免了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的沖擊損害及對(duì)電網(wǎng)的沖擊； (2) 進(jìn)步了引風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制能力； (3) 減少了引風(fēng)機(jī)和高壓除塵器的振動(dòng)； (4) 由于轉(zhuǎn)速的降低，對(duì)風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長(zhǎng)。 5.4 節(jié)能效果 石灰車間熱 風(fēng)機(jī)回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速工況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的節(jié)能效果： (1) 引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間 石灰車間回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)為十二天一個(gè)生產(chǎn)周期，十天進(jìn)行活性石灰生產(chǎn)，二天進(jìn)行修窯。 (2) 引風(fēng)機(jī)月運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 24h×30天×10天/12天=600h 引風(fēng)機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：600h×11月=6600h (3) 變頻運(yùn)行后節(jié)電 引風(fēng)機(jī)運(yùn)行單耗節(jié)約量： 280.32kWh-54.5kWh=225.82kWh 2.2 引風(fēng)機(jī)年節(jié)約電量 225.82×6600=1490412kWh (4) 經(jīng)濟(jì)效益 石灰車間電價(jià)是每花費(fèi)0.57元/kWh 引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行每小時(shí)節(jié)約電費(fèi)：225.82×0.57=128.72元 引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行每月節(jié)約電費(fèi)：135492×0.57=77230.44元 引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行年節(jié)約電費(fèi)：1490412×0.57=849534元 5.5 設(shè)備投資回收 JZHICON-1A-06/063高壓變頻器在引風(fēng)機(jī)上投進(jìn)運(yùn)行后，石灰車間回轉(zhuǎn)窯在滿負(fù)荷生產(chǎn)狀況下，引風(fēng)機(jī)每年節(jié)約電費(fèi)達(dá)85萬(wàn)元，在一年內(nèi)即可收回投資本錢。 6 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)以上分析得出，采用轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，比用檔板調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，節(jié)約軸功率為額定轉(zhuǎn)速與運(yùn)行轉(zhuǎn)速平方值乘以檔板運(yùn)行軸功率消耗值。當(dāng)風(fēng)量調(diào)節(jié)幅度越大，節(jié)電效果越高。對(duì)我國(guó)風(fēng)機(jī)現(xiàn)有的運(yùn)行狀況調(diào)查，其中大多數(shù)處于大馬拉小車的狀態(tài)，用檔板進(jìn)行運(yùn)行流量的調(diào)節(jié)，極大的浪費(fèi)了電能，若采用調(diào)速方式運(yùn)行，可以大量節(jié)約電能，并能在1至2年內(nèi)收回投資本錢。(end)

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收錄時(shí)間:2011年01月25日 18:19:03 來(lái)源:《變頻器世界》 李凱 作者:

同一臺(tái)風(fēng)機(jī)(轉(zhuǎn)速也相同的情況下, 在不同地區(qū)使用, 性能也可能不一樣。
這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的壓力提高能力不僅與風(fēng)機(jī)本身型號(hào)、葉輪直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān),
還與輸送氣體的介質(zhì)的密度有關(guān). 在不同地區(qū)由于大氣壓力和大氣溫度
不同導(dǎo)致空氣密度不同, 所以風(fēng)機(jī)的壓力提高能力(即性能)也不同.

合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)日前連續(xù)對(duì)格力電器（合肥）有限公司兩大項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)公示。

    據(jù)悉，這兩大項(xiàng)目總投入24.5億元。其中，家用節(jié)能空調(diào)擴(kuò)建項(xiàng)目位于柏堰科技園內(nèi)，計(jì)劃投資7.7億元，已于10月13日經(jīng)合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易局備案，項(xiàng)目建設(shè)約40萬(wàn)平方米的廠房通風(fēng)降溫、成品庫(kù)、員工宿舍等配套工程，建成后年產(chǎn)節(jié)能空調(diào)750萬(wàn)臺(tái)，新增產(chǎn)能450萬(wàn)臺(tái)。年產(chǎn)70萬(wàn)臺(tái)/套商用空調(diào)項(xiàng)目已于10月13日經(jīng)合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易局備案，總用地面積28萬(wàn)平方米，預(yù)計(jì)總建筑面積12萬(wàn)平方米，該項(xiàng)目完成后可年產(chǎn)商用空調(diào)70萬(wàn)臺(tái)/套，總投資16.8億元。

    

1　引言

　　離心式引風(fēng)機(jī)是我公司電解生產(chǎn)過(guò)程中用來(lái)給輸送氧化鋁的風(fēng)動(dòng)溜槽供應(yīng)高壓風(fēng)的主要設(shè)備。全公司3個(gè)電解廠共36臺(tái)功率為37kW的離心式引風(fēng)機(jī)，都是長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行，要消耗巨大的電能。本文簡(jiǎn)要地從無(wú)功就地補(bǔ)償原理出發(fā)，分析了離心式引風(fēng)機(jī)節(jié)能效果及為公司節(jié)能創(chuàng)匯帶來(lái)的效益。

2　離心式引風(fēng)機(jī)的工作原理

　　離心式引風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y160L-237kW，電壓：380V ，風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的高壓風(fēng)通過(guò)管道進(jìn)入風(fēng)動(dòng)溜槽風(fēng)室。它為鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中輸送氧化鋁的風(fēng)動(dòng)溜槽提供高壓風(fēng)，保證電解槽生產(chǎn)過(guò)程中氧化鋁的供應(yīng)，風(fēng)動(dòng)溜槽分為走料室和風(fēng)室，中間通過(guò)帆布作為隔層，只要風(fēng)室內(nèi)通有高壓風(fēng)，氧化鋁就會(huì)被高壓風(fēng)吹起沸騰，并順著風(fēng)向向前沸騰流動(dòng)，就可完成氧化鋁輸送任務(wù)。

3　無(wú)功就地補(bǔ)償器的特點(diǎn)

　　無(wú)功就地補(bǔ)償器系采用日本指月株式會(huì)社和ABB電氣公司制造的自愈式金屬化并聯(lián)電容器組裝而成，每個(gè)電容器都有獨(dú)特的保險(xiǎn)裝置。具有如下特點(diǎn)：

　�。�1）體積小、質(zhì)量輕、容量大，適合各種場(chǎng)合的0.4kV、3kV、6kV、10kV各種高低壓電動(dòng)機(jī)安裝，起到終端補(bǔ)償?shù)淖罴研Ч��?br> 　　（2）質(zhì)量可靠，各種性能指標(biāo)均符合GB3483-89電氣標(biāo)準(zhǔn)；
　　（3）安全措施齊全，內(nèi)裝放電電阻和獨(dú)特的保險(xiǎn)裝置，并具有自愈功能；
　　（4）整機(jī)可按需要的容量組合，以達(dá)到最佳的補(bǔ)償狀態(tài)；
　�。�5）無(wú)投切裝置和運(yùn)轉(zhuǎn)器件，安裝簡(jiǎn)便易行，不影響生產(chǎn)。

4　電動(dòng)機(jī)無(wú)功就地補(bǔ)償原理

4.1　基本原理

　　無(wú)功功率是感性電氣設(shè)備運(yùn)行中，與電源間往返交換以建立交變磁場(chǎng)，保證電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能或傳遞的不直接做功的電能。按功率三角形S2＝P2+Q2，式中S為視在功率；P為有功功率；Q為無(wú)功功率。P/Q＝cosφ，cosφ為功率因數(shù)。

　　電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)高低是影響其電流大小及電源索取電能多少的決定因素。而無(wú)功功率的多少又直接決定功率因數(shù)的高低。在電源變壓器的高壓或低壓側(cè)安裝集中補(bǔ)償器，主要是解決電網(wǎng)的無(wú)功，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，用電單位內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)和輸電線路的無(wú)功并沒有從集中補(bǔ)償?shù)玫接行У慕鉀Q。因此，給電動(dòng)機(jī)加裝無(wú)功就地補(bǔ)償器很有必要，如圖1所示。該無(wú)功就地補(bǔ)償器是由并聯(lián)電容器組成，它與電動(dòng)機(jī)繞組并聯(lián)同時(shí)投切，以改善電動(dòng)機(jī)和用電線路、設(shè)備的功率因數(shù)，降低線路電流，減少無(wú)功消耗，提高電源變壓器負(fù)載率

 

4.2　選型
　　根據(jù)補(bǔ)償后的要求，將功率因數(shù)提高的百分?jǐn)?shù)折算成降低無(wú)功功率的百分?jǐn)?shù)，就可以確定補(bǔ)償器的容量值，根據(jù)我公司的要求選定補(bǔ)償器的容量是16kvar。

4.3　功率因數(shù)與線損的關(guān)系
　　流經(jīng)供電線路的電流I包括有功分量（IP）和無(wú)功電流分量（IQ），I2＝IP2+ IQ2

線路功率損耗：△P＝3 I2R＝3（IP2+ IQ2）R＝3 IP2R+ 3IQ2R，當(dāng)降低功率因數(shù)時(shí)，無(wú)功電流IQ增加，線路損耗也隨之增加。功率因數(shù)升高時(shí)，無(wú)功電流IQ減少，線路損耗也隨之減少。所以，提高用電的功率因數(shù)對(duì)節(jié)電有重要的意義。功率因數(shù)升高或降低與功率損耗的增減關(guān)系如表1和表2所示。

基于上述分析，決定首先對(duì)風(fēng)機(jī)側(cè)做平衡。平衡后各軸承的振動(dòng)都明顯改善（見表3）。

5　節(jié)能分析

　　根據(jù)電力部門出版的相關(guān)資料介紹，無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是每kvar時(shí)節(jié)電0.08～0.16kW/h，取最低值0.08kW/h，以單臺(tái)全年300天計(jì)算：三班制：7200h×0.08×16kvar＝9216kW·h。電價(jià)按0.4元/ kW·h計(jì)算，可節(jié)約：9216×0.4＝3686.4元，36臺(tái)每年可節(jié)約：36×3686.4＝132710元。這只是帶來(lái)的直觀效益，它對(duì)電氣方面的益處也是非�？捎^的。

6　效果分析

　�。�1）改善設(shè)備的功率因數(shù)，使之提高到92％～97％，降低無(wú)功損耗50％～80％，平均節(jié)電10％～15％。
　�。�2）提高變壓器負(fù)載率，經(jīng)過(guò)補(bǔ)償可以使變壓器增容20％～30％。
　�。�3）減小用電單位內(nèi)部線損，改善電壓質(zhì)量。
　　（4）可減少輸電導(dǎo)線截面積，平均減小線徑40％。
　�。�5）延長(zhǎng)相關(guān)電氣的使用壽命，降低維修費(fèi)用。
　�。�6）一般每kvar補(bǔ)償器一年可以節(jié)電300～500 kW·h ，僅以節(jié)電的電費(fèi)計(jì)算，半年至一年即可收回投資。

煤礦安全形勢(shì)嚴(yán)峻，瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生。我國(guó)煤炭消耗占世界的35% ，中國(guó)煤炭百萬(wàn)噸死亡率是美國(guó)的100倍；全國(guó)煤礦特重大事故中有 90% 是瓦斯爆炸事故。我國(guó)礦用風(fēng)機(jī)面對(duì)安全節(jié)能降耗和減排噪聲壓力，為抑制“兩高一資” ( 高污染、高能耗、資源型 ) 。研究和控制及評(píng)價(jià)考核礦用風(fēng)機(jī)的噪聲，是關(guān)系我國(guó)煤礦安全節(jié)能降耗，減排噪聲污染和環(huán)保的大事。

1 　礦用風(fēng)機(jī)噪聲的危害

　　風(fēng)機(jī)是一種通用機(jī)械，產(chǎn)量大、用途廣、噪聲高。目前已成為污染城市、礦山及煤礦的主要噪聲源。它不但嚴(yán)重污染環(huán)境、影響生產(chǎn)安全和工作效率，還損害健康并造成工傷事故。

2 　礦用風(fēng)機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn)

　　工礦企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)又稱聽力保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)聽力保護(hù)有決定影響的物理參量是：噪聲級(jí)、頻率和工作時(shí)間。試驗(yàn)表明：噪聲級(jí)在85dB(A)以下，對(duì)85%的人的聽覺及人體沒有影響。高頻噪聲 ( 尤其風(fēng)機(jī)高頻的離散聲 ) 比低中頻噪聲對(duì)人體的危害更大，這是因?yàn)槿硕鷮?duì)1000～6000Hz的噪聲反應(yīng)最敏感，通常講：最“刺耳”。

　　噪聲的作用時(shí)間，是指操作工人在噪聲環(huán)境下工作的時(shí)間，對(duì)聽覺和人體的影響關(guān)系極大。允許的噪聲是指在工人耳朵位置的穩(wěn)態(tài)A聲級(jí)或間斷噪聲級(jí)的等效連續(xù)A聲級(jí)。在允許的噪聲級(jí)中[若以85dB(A)] 每提高3dB，工作時(shí)間減半。也就是說(shuō)，允許的噪聲為85dB(A)時(shí)，每日接觸噪聲時(shí)間為 8h，而88dB(A)則為4h，依此類推�！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：作業(yè)場(chǎng)所的噪聲，不應(yīng)超過(guò)85dB(A)。

3 　礦用風(fēng)機(jī)噪聲和性能的關(guān)系

　　由相似理論可知，通風(fēng)機(jī)流量、壓力、所需功率具有如下關(guān)系：
　　 流量 ∝ D 3n ，即流量與直徑的立方、轉(zhuǎn)速的一次冪成正比；
　　 壓力 ∝ D 2n 2ρ ，即壓力與直徑的平方、轉(zhuǎn)速的平方和密度的一次冪成正比；
　　 功率 ∝ D 5n 3ρ ，即所需功率與直徑的5次方、轉(zhuǎn)速的立方、密度的一次冪成正比。

　　也就是說(shuō)，直徑不同、轉(zhuǎn)速相同的兩臺(tái)相似通風(fēng)機(jī)，其流量與直徑的立方、壓力與直徑的平方、所需功率與直徑的5次方成正比；反之，如果直徑相同轉(zhuǎn)速不同，流量、壓力、所需功率則分別與轉(zhuǎn)速的1次方、2次方、3次方成正比。通風(fēng)機(jī)的性能與直徑、轉(zhuǎn)速的這種相互關(guān)系，也就是通常所說(shuō)的通風(fēng)機(jī)的比例法則。

　　 通風(fēng)機(jī)的噪聲與性能的關(guān)系，可按Madison 和Graham提出的噪聲法則：
　　 LA2 = LA1 +70lg（D2/D1）+50lg（n2/n1）進(jìn)行計(jì)算；
　　 全國(guó)集中測(cè)試本體 ( 級(jí) ) 對(duì)旋 YBDF500-2局扇， Q1=4.21m3/s ， p1=2195.89Pa ， P1=9.5kW ，n1=2900r/min，LA1=117.5dB(A) 。則FD №8/2×55的 LA2 =117.5+70 lg(0.8/0.498)+50 lg(2970/2900)=117.5+14.41+0.5=132.41dB（A）
　　 通過(guò)計(jì)算得知：FD № 8/2×55的本體 ( 級(jí) ) 噪聲為132.41dB（A），經(jīng)消聲器消聲后FD

№8/2×55的裝置噪聲LSA小于16dB( 公開值 ) 。根椐其風(fēng)量：660～950m3/min ，風(fēng)壓7100～ 1500Pa ，按 LSA = LA － 10lg( Qp2 )+19.8 公式計(jì)算結(jié)果： FD №8/2×55其本體 ( 級(jí) ) 比 A聲級(jí)在46.99 ～ 58.91dB 之間。

4 　礦用風(fēng)機(jī)噪聲評(píng)價(jià)

　　聲壓級(jí)相同而頻率不同的聲音作用于人耳，人們感覺的聲音大小是不相同的。也就是說(shuō)，聲音的大小 ( 響度 ) 是由人們的聽感決定的。即響度是人們對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀度量。

　　聲級(jí)計(jì)所測(cè)得的噪聲級(jí)稱為總噪聲級(jí)�？傇肼暭�(jí) LA 的大小反映了人耳對(duì)噪聲響度級(jí)的感覺，所以一般用來(lái)作為評(píng)價(jià)噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)。

　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：作業(yè)場(chǎng)所的噪聲，不應(yīng)超過(guò) 85dB(A) 。 MT222 、 MT755 和 JB/T9100－1999 及 MT754 小型煤礦地面用抽出式軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件、標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，風(fēng)機(jī)噪聲以比A聲級(jí)評(píng)價(jià)考核，其表達(dá)式為 LSA= LA－10lg（Qp2）+19.8 。 A聲級(jí)噪聲LA是應(yīng)用聲級(jí)計(jì)按規(guī)定測(cè)量位置直接測(cè)量的值，而比A聲級(jí) LSA 是取決于風(fēng)量和壓力大小的計(jì)算值。目前，在國(guó)內(nèi)外常用A聲級(jí)評(píng)價(jià)工礦噪聲，然而因?qū)π�風(fēng)機(jī)級(jí)噪聲太高，開發(fā)者采用比A聲級(jí)LSA考核評(píng)價(jià)噪聲大小，這顯然是錯(cuò)誤的。因?yàn)椋?JB/T8690-1998 《工業(yè)通風(fēng)機(jī) 噪聲限值》標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍只是一般型式的離心和軸流通風(fēng)機(jī)；而該標(biāo)準(zhǔn)不適用于“特殊高壓等型式 ( 一般只適用于≤ 1000Pa) 和對(duì)噪聲有特殊要求的通風(fēng)機(jī)” [ 對(duì)旋局扇壓力 11500Pa ，主扇 5951Pa 算高壓。煤礦作業(yè)場(chǎng)所的噪聲，不應(yīng)超過(guò) 85dB(A) 的特殊要求 ] 。 然而MT222 、MT755 和 JB/T9100-1999 及MT754標(biāo)準(zhǔn)均采用了比A聲級(jí)噪聲的限值評(píng)價(jià)考核風(fēng)機(jī)噪聲，顯然是錯(cuò)誤的。結(jié)果導(dǎo)致： (1) 對(duì)旋高噪聲反而變成低噪聲，出現(xiàn)對(duì)旋噪聲 (LSA) 小到－0.92dB 和 8dB ； (2) 國(guó)內(nèi)外曾大量使用的節(jié)能低噪省材的所有單級(jí)局扇，因LSA不達(dá)標(biāo)而在我國(guó)全部被淘汰，如 JBT51-2(5.5kW) ， A聲級(jí)比JBT52-2(11kW)還小 5dB(A) ，而比A聲級(jí)LSA卻反高出 10,進(jìn)口水簾.8dB 。造成我國(guó)局扇全部取消單級(jí)，均采用多級(jí)高壓系列局扇 (對(duì)旋和 YBT 系列) 及對(duì)旋主扇，威脅煤礦安全節(jié)能降耗減排噪聲污染和環(huán)保約束的實(shí)現(xiàn)，浪費(fèi)了大量能源資源還造成環(huán)境噪聲的污染。

5 　礦用軸流通風(fēng)機(jī)噪聲的測(cè)定

　　根據(jù) GB/T2888-1991 《風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)噪聲測(cè)量方法》，對(duì)礦用風(fēng)機(jī)進(jìn)口或出口噪聲，需要測(cè)量A聲級(jí)和主要測(cè)點(diǎn)的63 、125 、250 、500 、1k 、2k 、4k 、8kHz8個(gè)倍頻帶聲壓級(jí)。并規(guī)定了風(fēng)機(jī)進(jìn)口和出口測(cè)點(diǎn)位置，測(cè)量風(fēng)機(jī)由進(jìn)氣口輻射的噪聲，是在進(jìn)氣口中心軸線上，距離進(jìn)氣口中心為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的位置上，即出氣試驗(yàn)時(shí)。對(duì)于抽出式風(fēng)機(jī)的排氣放空，都需要在出口進(jìn)行噪聲測(cè)量。測(cè)點(diǎn)選在與出氣口軸線45°方向，距離出氣口中心為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的位置上，即進(jìn)氣試驗(yàn)時(shí)。然而對(duì)旋開發(fā)者，為達(dá)到人為地改變局扇總長(zhǎng)度達(dá)到提高效率和降低噪聲目的，把壓入式局扇按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)做出氣試驗(yàn)，而改為進(jìn)氣試驗(yàn)。又因在0≤l/d ≤1范圍內(nèi)，l/d 越大時(shí)， p2就越小，壓力偏高值△ p = pa－p2 就越大。因此對(duì)旋就成為所謂的“高效率、高風(fēng)壓和低噪聲”的風(fēng)機(jī)。A聲級(jí) LA未按 GB2888 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)點(diǎn)位置測(cè)量，而相反在非工作狀態(tài)位置測(cè)量，導(dǎo)致測(cè)量值和實(shí)際噪聲相差很大，加上消聲器玻璃棉粉塵附著失效，噪聲值大大超過(guò)規(guī)定值 85dB(A) 。

6 　礦用風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因及控制

　　礦用風(fēng)機(jī)有主扇、輔扇和局扇。軸流通風(fēng)機(jī)的圓周速度為離心式圓周速度的2倍。但效率較高，選用礦用風(fēng)機(jī)主要原則是安全可靠、噪聲低、效率高和成本低以及體積小、質(zhì)量輕。對(duì)于高效率和低噪聲的關(guān)系，目前存在一些模糊概念。因?yàn)橐话阏f(shuō)來(lái)，采用較小輪轂比的軸流式風(fēng)機(jī)，容易得到高效率和低噪聲，但其壓力系數(shù)較低。因此，要達(dá)到同樣壓力，就要提高工作輪圓周速度。礦用風(fēng)機(jī)噪聲以氣動(dòng)噪聲為主，氣動(dòng)噪聲又分旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲，前者與工作輪圓周速度的10次方成比例；后者是6次方成正比。因此，風(fēng)機(jī)周速越高，其噪聲也就越大。由此看來(lái)，似乎風(fēng)機(jī)高效率與低噪聲互相矛盾。但實(shí)際情況并非完全如此 ，風(fēng)機(jī)的噪聲不但取決于葉輪圓周速度，即葉輪直徑，而且還受其他氣動(dòng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)，如葉片安裝角、葉間氣流速度、葉片氣動(dòng)負(fù)荷等因素的影響，最顯著的是，當(dāng)葉片安裝角增大至一定值后，噪聲將急劇增大。以我國(guó)礦用對(duì)旋 FBD № 6.0/2×15低噪聲對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)為例，為提高風(fēng)機(jī)壓力和結(jié)構(gòu)上需要，選擇了較大的輪轂比 390/600=0.65 ，但其出口轂比高達(dá) 0.65 ，使風(fēng)機(jī)有效全壓效率大大下降，而噪聲級(jí)高達(dá)120dB(A) 。比老局扇 JBT(28kW) 級(jí)噪聲還高。 較小的工作輪直徑、葉型安裝角、轂比和葉片數(shù)，對(duì)軸流風(fēng)機(jī)來(lái)講，可以期望獲得比較良好的聲學(xué)特性，但也許由于對(duì)旋風(fēng)機(jī)的兩級(jí)葉輪靠得很近，而且又相對(duì)高速 (2950r/min)反方向旋轉(zhuǎn)，相對(duì)線速度很大，大大惡化了風(fēng)機(jī)的噪聲特性，噪聲很高。因此對(duì)旋風(fēng)機(jī)的噪聲特性及其控制很值得研究。當(dāng)葉片安裝角大于普通雙級(jí)通風(fēng)機(jī)時(shí)，壓力曲線很陡，且噪聲更高。因此，對(duì)旋風(fēng)機(jī)是效率最低、噪聲最高的養(yǎng)豬通風(fēng)設(shè)備。

　　然而，為了滿足對(duì)局扇運(yùn)行性能的要求，必須選擇合理的風(fēng)機(jī)型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)，但無(wú)論選擇何種型式風(fēng)機(jī)，當(dāng)壓力要求較高時(shí)，都存在相當(dāng)嚴(yán)重的噪聲問(wèn)題。因此，國(guó)外局扇廠家大多配套生產(chǎn)消聲器，但由于對(duì)旋風(fēng)機(jī)本體 ( 級(jí) ) 噪聲很高，致使需要結(jié)構(gòu)非常龐大的消聲器 ( 擴(kuò)散塔 ) 才能獲得要求的消聲量。如我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)號(hào)為№46/2×1500的 FBCDZ 地面用防爆抽出式對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī) ( 帶擴(kuò)散筒、消聲器和擴(kuò)散塔 ) ，長(zhǎng)達(dá)53.38m ，其工作輪圓周速度118m／s( 達(dá)上限 ) 。在使用時(shí)，由于超細(xì)玻璃棉粉塵附著，吸聲材料在一年，甚至幾個(gè)月內(nèi)便會(huì)失效。因此，對(duì)礦用風(fēng)機(jī)本身噪聲的控制已成為礦用風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求。

　　在噪聲防護(hù)方面，德國(guó) KKK 公司做了試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明：降低噪聲的最有效途徑就是降低周速，并提出低噪聲風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案，采用強(qiáng)烈扭曲的寬葉片 ( 增加弦長(zhǎng) ) ，增加葉片數(shù) (4 ～ 8 片葉片 ) 。這種風(fēng)機(jī)在不降低氣動(dòng)效率的前提下，將周速限定在35～55m/s ，比老式風(fēng)機(jī)噪聲降低2倍。其聲功率級(jí)為
Lw ≤ 80+10lgPe [dB(A)]
　　式中 Pe 為通風(fēng)機(jī)功率， kW 。
　　國(guó)外降低聲源的降噪經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

　　風(fēng)機(jī)噪聲以氣動(dòng)噪聲為主，它又分渦流噪聲和旋轉(zhuǎn)噪聲，風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲就是這兩種噪聲相互混雜的結(jié)果。一般說(shuō)來(lái)，渦流噪聲主要是由于附面層產(chǎn)生旋渦脫離使繞葉柵環(huán)量發(fā)生改變而使升力變化造成的，而旋轉(zhuǎn)噪聲則主要是由于多級(jí)葉柵排的相互擾動(dòng)所致。
　　關(guān)于葉柵排相互擾動(dòng)產(chǎn)生的離散聲特性及其控制。礦用風(fēng)機(jī)由于要求壓力較高，流量較大，因而不可避免地產(chǎn)生很高的噪聲，其中又以高頻的離散聲影響最為顯著。因此，局扇噪聲的控制應(yīng)重點(diǎn)放在減小令人討厭的離散聲上。
　　多年來(lái)，對(duì)軸流式透平機(jī)械內(nèi)噪聲源性質(zhì)的深入研究，使離散聲產(chǎn)生的機(jī)理得到充分的認(rèn)識(shí)。研究表明：離散聲主要是由于上流葉柵形成的尾跡對(duì)下流葉柵 ( 靜葉和動(dòng)葉 ) 的撞擊而產(chǎn)生的脈動(dòng)力，因而在下流葉柵排中的每一個(gè)葉片產(chǎn)生一個(gè)偶極子聲源。對(duì)噪聲產(chǎn)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)，使得能對(duì)相互擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲得到研究，以下一些有效的減噪方法亦得以發(fā)現(xiàn)。

　　（1）動(dòng)葉及導(dǎo)葉葉片數(shù)的最佳選擇
　　 有人通過(guò)建立合適的聲源分布的聲學(xué)模型，研究指出：分布聲源的輻射效率與每排葉柵的數(shù)目有關(guān)，也就是說(shuō)，軸流風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)產(chǎn)生的離散聲取決于動(dòng)、靜葉葉柵的相對(duì)數(shù)目。
　 （2）工作輪葉片的不均勻分布
　　 工作輪葉片分布不均勻程度較小，目的在于將葉柵排的擾動(dòng)錯(cuò)開，以將離散聲擴(kuò)散至較大的頻率范圍里去，而不是集中于某一頻率上。顯然這種聲域擴(kuò)散的方法并不能將聲輻射能量減小，而是將某一頻率上的聲能攤開，使離散聲峰值減小，這樣的頻譜特性是人們主觀感受可以接受的。
　 （3）后導(dǎo)葉葉柵的不均勻分布
　　 導(dǎo)葉的不均勻分布可以是周向的，也可以是軸向的。
　　 ① 周向不均勻分布，這種方法對(duì)于動(dòng)、靜葉數(shù)目很難得到合理的選擇時(shí)比較有效，特別是將這種方法應(yīng)用于動(dòng)葉前裝置有支柱的場(chǎng)合非常有效。但由于靜葉錯(cuò)開角度較大，對(duì)氣動(dòng)性能的影響也較大，因比，這種方法受到限制。
　　 ② 軸向不均勻分布，這種軸向錯(cuò)開的不均勻分布也是將靜葉排合成兩組，兩組葉列對(duì)應(yīng)的葉片安裝位置在軸向有所錯(cuò)開。研究分析表明：存在一個(gè)使離散聲最小的最佳錯(cuò)位距離。將前述風(fēng)機(jī)的后導(dǎo)葉在軸向彼此錯(cuò)開 4.2mm 時(shí)，離散聲最小，減噪量達(dá) 7.5dB ，而氣動(dòng)性能基本與均勻分布時(shí)差不多。因此，這種方法具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
　 （4）采用傾斜后導(dǎo)葉，這種方法與上述的不均勻分布具有相似作用，但它是在葉片展向上將擾動(dòng)錯(cuò)開的。選擇合適的傾斜角度可使離散聲減小，而又能具有較好的氣動(dòng)性能，因此，這種方法得到廣泛的應(yīng)用。

7 　結(jié)論

　　對(duì)旋式礦用風(fēng)機(jī) ( 主、局扇 ) 是低效率，高噪聲，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)高質(zhì)差，耗能耗材設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃中十大節(jié)能工程之一：“在煤炭等行業(yè)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵系統(tǒng)優(yōu)化改造”。要淘汰“兩高一資”產(chǎn)品。大力發(fā)展低噪節(jié)能可“按需供風(fēng)”的調(diào)角或調(diào)速斜流式、子午加速式及以單級(jí)為主雙級(jí)為輔的普通軸流式和對(duì)旋，以滿足短、中、長(zhǎng)距離通風(fēng)需要。

???? 摘要：本文簡(jiǎn)單介紹了ABB 變頻器 在除塵風(fēng)機(jī)的應(yīng)用，闡述了控制系統(tǒng)的原理及功能，并對(duì)相應(yīng)的節(jié)能原理進(jìn)行了介紹。 ? ???1、概要 ????轉(zhuǎn)爐煉鋼具有顯著的周期性和連續(xù)性特點(diǎn)，生產(chǎn)一爐鋼需要30-45min，其中供氧（吹煉）過(guò)程為15-20min，一半以上為非吹煉時(shí)間，此時(shí)風(fēng)機(jī)沒有必要高速運(yùn)行，如將其切換至低速節(jié)能狀態(tài)，可節(jié)省大量能源，同時(shí)減少 設(shè)備 損耗，對(duì)提高 設(shè)備 利用率也十分有益。 ????目前國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)多采用液力耦合器，但由于存在轉(zhuǎn)差損耗等，節(jié)能效果不理想，且設(shè)備故障率較高。交流變頻技術(shù)不僅調(diào)速平滑，調(diào)速范圍大，效率高，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果好，對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備而言是最佳的節(jié)能手段，平均節(jié)能效果可以達(dá)到30%以上。 ????三鋼煉鋼廠原有15t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐三座，采用“三吹三”方式，2000年初，煉鋼廠對(duì)三座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行擴(kuò)容改造，采用液力偶合器調(diào)速，但發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，液力偶合器需要經(jīng)常更換軸承，造成停產(chǎn)，無(wú)法滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要，調(diào)節(jié)時(shí)精度太低，響應(yīng)速度慢;液力偶合器故障時(shí)無(wú)法切換至工頻回路;煉鋼新上100t轉(zhuǎn)爐時(shí)決定不再使用液力偶合器調(diào)速，改用ABB中壓變頻器為新轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 ???? 2、電機(jī)參數(shù) ????額定功率：630KW ????額定電壓：690V ????額定頻率：50HZ ????額定轉(zhuǎn)速：2970轉(zhuǎn)/分 ????風(fēng)機(jī)參數(shù)： ????主軸轉(zhuǎn)速：2974轉(zhuǎn)/分 ????軸功率：500KW ????額定功率因素：0.89 ???? 3、ABB中壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ????ACS800-07變頻器主要由熔斷器單元、輔助控制單元、DSU整流單元及逆變單元組成。系統(tǒng)單線圖見圖1。 ????（a）熔斷器單元主要包括進(jìn)線交流熔斷器; ????（b）輔助控制單元包括控制回路的控制元件及控制板RDCU-02C，急停控制，變頻的起動(dòng)、停止、復(fù)位，與外部的電路接口等部分; ????（c）DSU整流單元是由一個(gè)半控橋式二極管整流供電單元1×D4模塊組成，模塊是一種尺寸，裝有輪子和插接式連接器，為落地式單元，內(nèi)置交流電抗器，直流熔斷器，主開關(guān)和可選的接觸器，具有冷卻風(fēng)機(jī)控制及電源控制，易于服務(wù)和維護(hù); ????（d）逆變單元采用2×R8i的兩個(gè)逆變模塊并聯(lián)的方式，兩個(gè)模塊置于同一個(gè)柜體內(nèi)，共用一塊主控板，通過(guò)光纖分配單元把控制信號(hào)同時(shí)送至模塊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)變頻控制的各種功能。逆變的直流母線側(cè)安裝共模濾波器，出線配備du/dt濾波器，抑制了輸出電壓尖峰和快速電壓改變，減小了對(duì)電機(jī)的絕緣性能的影響，同時(shí)降低了電機(jī)電纜的容性漏電流，高頻輻射、高頻損耗和軸承電流。 ???????? ????控制系統(tǒng)由變頻調(diào)速器、風(fēng)機(jī)電機(jī)、和工/變頻轉(zhuǎn)換柜等組成。系統(tǒng)中的旁路開關(guān)柜用于工頻、變頻轉(zhuǎn)換,#1風(fēng)機(jī)/#2風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換,可以選擇一臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行,一臺(tái)風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行或者一臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行一臺(tái)備用。一旦變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，可轉(zhuǎn)換為工頻運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)具備主電源及控制電源的條件,系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)由兩種操作模式可供選擇：工頻運(yùn)行狀態(tài)和變頻運(yùn)行狀態(tài)。 ????工頻運(yùn)行狀態(tài)：若系統(tǒng)需要工頻運(yùn)行，則操作臺(tái)狀態(tài)選擇開關(guān)置于工頻位置，這時(shí)相應(yīng)的斷路器和接觸器斷開，用操作臺(tái)控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的工頻運(yùn)行及停機(jī)。 ????變頻運(yùn)行狀態(tài)：若系統(tǒng)需要變頻運(yùn)行，則操作臺(tái)狀態(tài)選擇開關(guān)置于變頻運(yùn)行位置，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻運(yùn)行與停止，變頻器頻率的高低根據(jù)壓力情況實(shí)行閉環(huán)控制（也可以組成開環(huán)調(diào)節(jié)），閉環(huán)或速度上升時(shí)間均由主機(jī)設(shè)置。 ???? 5、節(jié)能原理及效益分析 ????從風(fēng)機(jī)的工作特性來(lái)看，調(diào)速控制與風(fēng)門控制調(diào)節(jié)風(fēng)量比較，有著更高的節(jié)能效果，通過(guò)圖2風(fēng)機(jī)的特性曲線可以說(shuō)明其節(jié)能原理。圖中，曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速（n1）下的風(fēng)壓-風(fēng)量（H-Q）特性，曲線2為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門開度全開）。設(shè)工作點(diǎn)為A，輸出風(fēng)量Q1為100%，此時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率N1與Q1H1的乘積，即和AH1OQ1所包圍的面積成正比。 ????根據(jù)工藝要求，風(fēng)量需從Q1降至Q2，有兩種控制方法：一是風(fēng)門控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)風(fēng)門（開度減�。�，即增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變?yōu)榍�線3，系統(tǒng)工作點(diǎn)由A移到B。由圖1可見，風(fēng)壓反而增加，軸功率N2與面積BH2OQ2成正比，減少不多。 ????另一種是調(diào)速控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2下的風(fēng)壓-風(fēng)量（H-Q）特性，如曲線4，工作點(diǎn)由原來(lái)的A點(diǎn)移到C點(diǎn)。可見在相同風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3與面積CH3OQ2成正比，顯著減少，節(jié)省的功率損耗ΔN與Q2ΔH的乘積成正比，節(jié)能效果是十分明顯的。 ????由流體力學(xué)可知，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當(dāng)風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其消耗的功率降低很多。例如，風(fēng)量下降到80%，轉(zhuǎn)速也下降到80%，軸功率將下降到額定功率的51.2%。如果風(fēng)量下降到50%，其軸功率將下降到額定功率的12.5%�？紤]到附加控制裝置效率的影響，這個(gè)節(jié)電效果也是很可觀的。 ? ???6、小結(jié) ????除塵風(fēng)機(jī)在不吹煉時(shí)，只需要很低的轉(zhuǎn)速，根本不需要滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。利用中壓變頻器根據(jù)實(shí)際需要對(duì)除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻運(yùn)行，既保證和改善了工藝，又達(dá)到節(jié)能降耗的目的和效果。自投入運(yùn)行以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 ????????

鋒速達(dá)負(fù)壓風(fēng)機(jī)-大北農(nóng)集團(tuán)巨農(nóng)種豬示范基地風(fēng)機(jī)設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商！臺(tái)灣九龍灣負(fù)壓風(fēng)機(jī)配件供應(yīng)商！ 主要產(chǎn)品豬舍通風(fēng)降溫,豬棚通風(fēng)降溫,豬場(chǎng)通風(fēng)降溫,豬舍風(fēng)機(jī),養(yǎng)殖地溝風(fēng)機(jī),豬舍地溝風(fēng)機(jī),豬舍多少臺(tái)風(fēng)機(jī),廠房多少臺(tái)風(fēng)機(jī),車間多少臺(tái)風(fēng)機(jī),豬舍什么風(fēng)機(jī)好,廠房什么風(fēng)機(jī)好,車間什么風(fēng)機(jī)好,多少平方水簾,多大的風(fēng)機(jī),哪個(gè)型號(hào)的風(fēng)機(jī) 相關(guān)的主題文章:

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