1、德瑞斯電氣技術(shù)有限公司風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能改造方案一、風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能概述對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)、水泵的變頻調(diào)速改造同樣有巨大的節(jié)能潛力。通過(guò)沸騰式鍋爐高壓離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，證明其節(jié)能效果在3050，水泵的變頻改造節(jié)能效果高達(dá)70。離心式風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比QN，壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比HN2，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比PN3（Q：表示流量； N：表示轉(zhuǎn)速 ；H：表示壓力； P：表示功率 ）由上圖（左）可知，改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的功耗則是立方關(guān)系變化，因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時(shí)如降低20的風(fēng)量或流量，功耗則會(huì)下降50。但是必須注意，轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20壓力則會(huì)下降64，因

2、此必須要注意工藝要求壓力范圍不能像羅茨風(fēng)機(jī)那樣，不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系。離心風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備傳統(tǒng)的風(fēng)量、流量控制的，大量的能源耗在風(fēng)門或截流閥的阻力上，風(fēng)門或截流閥控制流量的功耗與流量關(guān)系：PP0KQ； Q：表示流量； K：為系數(shù)； P：表示功耗； P0：表示基本功率。由上圖（右）比較風(fēng)門或截流閥控制與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)，可以看到在流量變化范圍，采用變頻調(diào)速的方法具有很大的節(jié)能潛力，因此在工廠的供水泵或其它離心風(fēng)機(jī)上進(jìn)行變頻改造同樣會(huì)取得很大的節(jié)能效果。變頻節(jié)能技術(shù)在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用后不但節(jié)省了電費(fèi)支出（節(jié)電率可達(dá)30-50），提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了使用上的靈活性，對(duì)不同工藝性要求適應(yīng)性更強(qiáng)。避免電機(jī)啟

3、動(dòng)時(shí)的大電流沖擊和電網(wǎng)電壓降低，可明顯減少風(fēng)機(jī)葉輪、機(jī)殼及軸承的磨損，延長(zhǎng)檢修換件周期和設(shè)備使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)。二、改造方案針對(duì)該工廠實(shí)際現(xiàn)狀，提出對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造方案如下：1、設(shè)計(jì)原理整個(gè)系統(tǒng)控制方式采用閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)，用流量計(jì)檢測(cè)進(jìn)入蒸發(fā)器空氣流量，輸出010mA電流信號(hào)至PID控制器,與目標(biāo)值進(jìn)行比較，（目標(biāo)值可由用戶根據(jù)系統(tǒng)需要隨意設(shè)定）進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出控制信號(hào)給變頻器，當(dāng)送風(fēng)流量大于設(shè)定值時(shí)，變頻器輸出頻率減小，當(dāng)送風(fēng)流量小于設(shè)定值時(shí)，變頻器輸出頻率增加，最終控制送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)送風(fēng)量以達(dá)到系統(tǒng)要求。圖一 交流風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造原理方框圖德瑞斯電氣技術(shù)有限公司2、改造方案通常在設(shè)

4、計(jì)中，用戶風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)揚(yáng)程和流量比實(shí)際需要的揚(yáng)程和流量高出很多，這樣造成“大馬拉小車”現(xiàn)象，導(dǎo)致電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且用戶也無(wú)計(jì)可施，但利用變頻器可以適當(dāng)降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率從而降低轉(zhuǎn)速，使送風(fēng)流量恰到好處地與系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)匹配，從而輕而易舉地將部分電能節(jié)約下來(lái)。特別是對(duì)長(zhǎng)年運(yùn)行且負(fù)荷變化的系統(tǒng)，節(jié)能效果更為明顯，節(jié)電率可達(dá)20%-40%。從系統(tǒng)方框圖可看出，本系統(tǒng)主要以恒流量為目的，原有系統(tǒng)控制流量需調(diào)節(jié)2蝶閥開(kāi)度，在本系統(tǒng)中，可將2蝶閥始終處于全開(kāi)狀態(tài)，利用流量計(jì)輸出010V的模擬信號(hào)來(lái)控制PLC的動(dòng)作及變頻器的轉(zhuǎn)速，來(lái)達(dá)到系統(tǒng)的恒流量（空氣）需要，此種工作方式，可有效解決管路憋壓現(xiàn)象，從而達(dá)到良好節(jié)

5、能效果。壓力變送器可檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力，輸出420mA模擬信號(hào)給控制中心，在高出壓力上限時(shí)，給出一路報(bào)警，以便提醒工作人員。在此工作原理下，旁路1蝶閥基本處于常閉狀態(tài)，只有在空氣過(guò)濾器嚴(yán)重流通不暢情況下，造成管路壓力上升到系統(tǒng)壓力上限，1蝶閥會(huì)自動(dòng)調(diào)整，以恒定管路壓力。三、系統(tǒng)特點(diǎn)：1、采用閉環(huán)控制，穩(wěn)定性好，精度高。2、由于變頻器的軟啟動(dòng)，減少啟動(dòng)大電流對(duì)電機(jī)的沖擊，相對(duì)延長(zhǎng)了馬達(dá)的使用壽命，減少維修量。3、選用德瑞斯系列變頻器,其注備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）、反映迅速 可在3S內(nèi)進(jìn)行精確的滑差補(bǔ)償。（2）、減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間 如果使用中出現(xiàn)故障會(huì)發(fā)出警告，但仍繼續(xù)保持工作。在工廠中，設(shè)備工作的可靠性

6、至關(guān)重要，選用變頻器,您就可獲得這種可靠性。（3）、 不降低電機(jī)容量 180啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩意味著您無(wú)需放大電機(jī)及變頻器容量（4）、 電壓范圍廣可在320V460V之間電壓范圍內(nèi)正常工作，這意味著它可抵受高電壓波動(dòng)帶來(lái)的影響。3、提高了馬達(dá)的功率因數(shù)，避免不必要的電能損耗。4、自動(dòng)化程度高，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單。5、因變頻器是軟啟動(dòng)方式，采用變頻器控制電機(jī)后，電機(jī)在起動(dòng)時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均無(wú)沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機(jī)使用壽命最主要、最直接的因素，因此可大大延長(zhǎng)電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。6、通過(guò)系統(tǒng)集成可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，主要實(shí)現(xiàn)功能：控制中心可控制、顯示管道壓力、

7、流量。控制中心可實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)之間邏輯互瑣、自動(dòng)切換以及系統(tǒng)的手動(dòng)運(yùn)行/自動(dòng)運(yùn)行切換。控制中心可隨意設(shè)臵系統(tǒng)空氣流量。其單臺(tái)風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的主回路及其控制原理如圖所示：主回路及控制原理圖德瑞斯電氣技術(shù)有限公司五、節(jié)能效果計(jì)算（按45KW風(fēng)機(jī)為例）風(fēng)機(jī)配用45kw電機(jī)，實(shí)際工作為一臺(tái)風(fēng)機(jī)，如風(fēng)門開(kāi)啟度為20%來(lái)計(jì)算，利用變頻器可以使得風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率設(shè)臵在35Hz，全天24小時(shí)工作, 設(shè)原來(lái)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qn空載損耗為0.1(Y0cosnt)。每天總供風(fēng)量則全速Pp=(4545×0.1)kw=40.5kw，現(xiàn)更改變頻器后平均轉(zhuǎn)速為30HZ左右，根據(jù)風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。變頻時(shí)只需功率： P/40.5=352/502 ；所以P=19.845KW節(jié)約的功率：Pj=(40.519.8