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恒压供水改造
恒压供水改造

 

方案特点:

    随着我国经济持续高速发展,能源问题越来越来成为行业发展的关键,随着能源价格的快速上涨,国内市场的激烈竟争,节能成为所有行业发展面临的主要问题,特别是一些能耗比较大的行业如石油、化工、制药、冶金、制造、环保、市政等行业。风机、泵类负载具有非常广阔的节能空间,然而国内游很多此类设备依然工作在高能耗、低效率状态。节能降耗也就成了为所有行业提升产品质量、提高盈利能力的一把利剑。

    一般风机、泵类系统大多数是靠阀门来调节出水流量或压力,采用挡板调节方式是以增加管网损耗,耗费大量能源为代价的。因此,采用挡风板、阀门进行流量调节不可避免的造成电能的浪费。为了确保满负荷生产的需要,系统设计时均按照最大负载进行设计。在实际运行当中,绝大部分时间系统是不可能运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以就存在较大的节能潜力。
    采用变频调速控制装置,通过改变风机或泵类的转速,从而改变风机风量或流量以适应生产工艺的需要,而且运行能耗最省,综合效益最高。所以变频调速是高效的最佳调速方案,它可以实现风机的无级调速,并且可以方便的组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量的控制。

改造方案:

   从流体力学的原理得知,使用感应电机驱动的风机,轴功率P与风量Q,风压H的关系为:

P∝Q*H当电动机的转速由n1变化到n2时, Q、 H、 P与转速的关系如下:

    可见风量Q和电机的转速n是成正比关系的,而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。所以当需要80%的额定风量时,通过调节电机的转速至额定转速的80%,即调节频率到40.00Hz即可,这时所需功率将仅为原来的51.2%。
如图(1)所示,从风机的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。



    当所需风量从Q1减小到Q2时,如果采用调节风门的办法,管网阻力将会增加,管网特性曲线上移,系统的运行工况点从A点变到新的运行工况点B点运行,所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比;如果采用调速控制方式,风机转速由n1下降到n2,其管网特性并不发生改变,但风机的特性曲线将下移,因此其运行工况点由A点移至C点。此时所需轴功率 P3与面积HB×Q2成正比。从理论上分析,所节约的轴功率Delt(P)与(H2-HB)×(C-B)的面积成正比。考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗,通过实践的统计,风机类通过调速控制可节能达20%~50%。
2、变频改造节能分析
   改造前工频运行功率计算公式P1=U×I×1.732×COS Φ,其中:
U ——电机电压,kV;I ——电机电流,A;P1 ——单一负荷下工频运行功率,kW;
COS Φ ——单一负荷下运行功率因数,小于额定功率因数。
C1=T×∑(P1×δ),其中:
T  ——全年平均运行时间,h;P1 ——单一负荷下的运行功率,kW;
δ ——这种负荷下的全年运行时间比例;C1 ——改造前总耗电量,kW.h。
改造后变频运行预计功率计算公式:

技术优势:

    ■ 网侧功率因数提高:原电机直接由工频驱动时,满载时功率因数为0.85左右,实际运行功率因数远低于0.8。采用变频调速系统后,电源侧的功率因数可提高到0.9以上,无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率,满足电网要求,可进一步节约上游设备的运行费用。

    ■ 设备运行与维护费用下降:采用变频调节后,由于通过调节电机转速实现节能,在负荷率较低时,电机转速也降低,主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻,维护周期可加长,设备运行寿命延长;并且变频改造后风门开度可达100%,运行中不承受压力,可显著减少风门的维护量。变频器运行中,只需定期对变频器除尘,不用停机,保证了生产的连续性。随着生产的需要,调节风机的转速,进而调节风机风量,既满足生产工艺的要求,工作强度又大大降低。采用变频技术调速后,减少了机械磨损,维护工作量降低,检修费用下降。
 
    ■ 用变频调速装置后,可对电机实现软启动,启动时电流不超过电机额定电流的1.2倍,对电网无任何冲击,电机使用寿命延长。在整个运行范围内,电机可保证运行平稳,损耗减小,温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小,无任何异常振动和噪音。
 
    ■ 与原来旧系统相比较,变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能,更完善地保护了电机。
 
    ■ 操作简单,运行方便。可通过计算机远程给定风量或压力等参数,实现智能调节。
 
    ■ 适应电网电压波动能力强,电压工作范围宽,电网电压在-15%~+10%之间波动时,系统均可正常运行。

    正是由于以上诸多优势使得恒压供水或风机变频改造改造具有了非常大的必要性,在工业应用领域,泵类和风机类负载由于其特有的特性,进行变频改造后的系统具有节能、降低硬件故障率、水压或气压稳定等特点,是节能环保改造数量最多、应用最广的技术方法。

 

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