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羅茨鼓風(fēng)機采用高能效一級電機節(jié)能效果怎么樣
變頻器在羅茨風(fēng)機節(jié)能改造方案 對多數(shù)企業(yè)而言，電費是未被企業(yè)控制的最后一項本錢，人們普遍以為電費開支是難以被控制的，交電費天經(jīng)地義，由于用電設(shè)備消耗多少電，是同其機電特性所決定的，主觀的控制無能為力。很顯然，此觀念是錯誤的。在全國上下用電形勢嚴(yán)重的情況下，作為我們的企業(yè)而言，應(yīng)該注重能源的節(jié)約，注重先進節(jié)能機制的采取，先進技術(shù)的應(yīng)用，把能耗降到最低 ，即保護環(huán)境又為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益。實踐證實，通過一系列的技術(shù)和治理措施，企業(yè)至少可以減少20～60%的經(jīng)營本錢。 通常產(chǎn)業(yè)鍋爐上的鼓風(fēng)、引風(fēng)機，給水泵都是電機以定速運轉(zhuǎn)，再通過改變風(fēng)機進口的檔板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量或通過改變水泵出口管路上的調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)給水量。而風(fēng)機和水泵的最大特點是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。 在中心空調(diào)、煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業(yè)中都用到風(fēng)機。在沒有調(diào)速控制之前，一般采用降壓起動，并且正常運行后，電動機全速運行，而風(fēng)量的大小則通過風(fēng)門來調(diào)節(jié)。一般情況下，風(fēng)門的開度為50%～80%，電機只能是滿負(fù)荷運行，電動機的工作效率很低，造成很大浪費。 采用中衡國通變頻器對風(fēng)機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。 由圖可以說明其節(jié)電原理： 圖中，曲線（1）為風(fēng)機在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H―Q）特性，曲線（2） 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開）。假設(shè)風(fēng)機工作在A點效率最高，此時風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。假如生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。假如采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風(fēng)機參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q―H）特性，如曲線（4）所示?？梢娫跐M足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著明顯減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟效果是十分明顯的。 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H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率N與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻器進行調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80%時，轉(zhuǎn)速也下降到80%，而軸功率N將下降到額定功率的51.2%,假如風(fēng)量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個節(jié)能數(shù)字也是很可觀的,因此在裝有風(fēng)機水泵的機械中,采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,在節(jié)能上是個有效的方法。 使用中衡國通變頻器對風(fēng)機實行節(jié)能改造后： 1、進步功率因素，減少無功功率損耗 2、采用中衡國通系列變頻用具有自動節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動調(diào)整電壓，使電機運行在最高效率狀態(tài)下 3、中衡國通系列變頻器采用先進的磁通矢量控制，低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對螺茨風(fēng)機實行強有力的控制 4、節(jié)約能源，運行本錢降低 5、延長螺茨風(fēng)機的使用壽命 6、軟啟動、啟動時無大電流沖擊
系統(tǒng)若采用壓力閉環(huán)控制方案改造，可實現(xiàn)全自動控制，真正實現(xiàn)無人值守。
羅茨風(fēng)機變頻改造后節(jié)能量計算
目前羅茨風(fēng)機在應(yīng)用時，調(diào)節(jié)方式有兩種;一種是羅茨風(fēng)機的輸人口有閥門調(diào)節(jié)或輸入流量受限制造成流量不均衡,另一種是采用輸出側(cè)直接放風(fēng)的方式。在這里對兩種方式分別進行變頻改造節(jié)能效果分析。根據(jù)羅茨風(fēng)機的負(fù)載特性,由于羅茨風(fēng)機效率較高,這里忽略損耗。
1 基本計算公式
2 輸入側(cè)調(diào)節(jié)方式變頻改造節(jié)能分析計算
對于羅茨風(fēng)機的應(yīng)用場合來說,工藝要求壓力、流量恒定。由于改造前采用進風(fēng)口閥門調(diào)節(jié)，降低了輸入的風(fēng)壓，因此羅茨風(fēng)機的進風(fēng)和出風(fēng)的壓差保持不變:
采用變頻調(diào)速后要保證流量不變，但由于羅獲風(fēng)機的進風(fēng)壓力升高，進風(fēng)和出風(fēng)的壓差變小，根據(jù)式(2)可知，羅茨風(fēng)機的消耗功率將隨壓力增加量的降低而降低，因此節(jié)電率為
根據(jù)理想狀態(tài)方程，假定節(jié)流不影響輸入風(fēng)的溫度，則閥門開放的面積比等于進風(fēng)壓力比，即
3 輸出側(cè)調(diào)節(jié)方式變頻改造節(jié)能分析計算
系統(tǒng)在工頻下運行，由于改造前采用出口放風(fēng)閥門來調(diào)節(jié),因此可認(rèn)為羅茨風(fēng)機電機運行在額定工作狀態(tài)。采用變頻調(diào)速后要保證使用流量不變，關(guān)閉排風(fēng)閥門后,羅茨風(fēng)機的消耗功率與額定流量的比值為
在實際計算中，一般很難得到需要的流量數(shù)值，因此通過上述計算方法很難計算出節(jié)電率，但很容易得到輸送管道的管徑、排風(fēng)管的管徑和排放閥門的開度，因此可得到：
在上述計算中未考慮損耗等情況，以上是理論計算值，實際工況比上述計算復(fù)雜得多，因此節(jié)能率要比計算值低些。
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原標(biāo)題：羅茨風(fēng)機的變頻節(jié)能改造
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機、回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機等水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機、水冷羅茨鼓風(fēng)機、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機、低噪音羅茨鼓風(fēng)機，贏得了市場好評和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
某卷煙廠除塵房主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)車間機臺除塵和煙絲風(fēng)送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負(fù)壓輸送至壓塵機處理。其中集塵器的負(fù)壓由兩臺22KW的羅茨風(fēng)機提供，一臺用于制絲線集塵，一臺用于卷包線集塵。原風(fēng)機額定功率的設(shè)計選型是根據(jù)工藝的最大流量來選擇的，按當(dāng)時的設(shè)計思路，風(fēng)機的選型一般在滿足工藝負(fù)荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實際運行中，工藝的運行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實際運行負(fù)荷要比設(shè)計的最大流量小得多，造成能源浪費的情況。二、問題的提出根據(jù)本系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，羅茨風(fēng)機實際使用的功率也僅為額定功率的70%–75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費掉。因此，對羅茨鼓風(fēng)機進行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效應(yīng)。三、節(jié)能改造方法的確定羅茨風(fēng)機屬容積回轉(zhuǎn)式風(fēng)機，其工作特點是當(dāng)轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關(guān)系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風(fēng)機的吸氣量，所以風(fēng)機始終在滿負(fù)荷下運行，無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對羅茨鼓風(fēng)機進行變速調(diào)節(jié)就可達到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量，即能減少風(fēng)機電耗的浪費。一）羅茨鼓風(fēng)機變轉(zhuǎn)速工作特性1、流量特性羅茨鼓風(fēng)機的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為羅茨鼓風(fēng)機的實際流量為由式（1）和式（2）可知，對每一臺具體的羅茨鼓風(fēng)機，其葉輪外徑、長度和面積利用系數(shù)都是一個定值，當(dāng)可忽略容積效率的變化時，羅茨鼓風(fēng)機的流量正比于轉(zhuǎn)速。2、功率特性羅茨鼓風(fēng)機的軸功率為由式（1）和式（3）可知，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速n變化時，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。3、 轉(zhuǎn)矩特性羅茨鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)矩為由于羅茨鼓風(fēng)機的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風(fēng)機屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。二）變頻調(diào)速的工作原理變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機獲得無級調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機的輸出軸功率。羅茨風(fēng)機的驅(qū)動采用交流三相異步電動機，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系為[3]由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術(shù)對羅茨鼓風(fēng)機進行技術(shù)改造，不但可達到節(jié)能目的，同時也可提高裝置的自動控制水平。四、羅茨風(fēng)機的變頻改造一）、硬件設(shè)計1、變頻器的選用根據(jù)電機容量，選用丹佛斯FC300變頻器。丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點：（1） 調(diào)速范圍廣，機械特性硬，精度高，運行可靠；（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動態(tài)響應(yīng)特性，并且優(yōu)化電動機的控制；（3） 控制不同的負(fù)載，具有相應(yīng)的V/F特性；（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡單的過程控制；（5） 快速電流限制功能（FCL），避免運行中不應(yīng)有的跳閘；（6）可實現(xiàn)電動機的過壓、欠壓、過熱等功能。2、變頻器控制與調(diào)節(jié)變頻器可通過在控制柜門“遠程/本地”開關(guān)的切換實現(xiàn)“遠程控制”與“本地控制”。“遠程控制”是在主控室內(nèi)上位機與變頻器進行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過觸摸屏的畫面對風(fēng)機和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動、停止、故障等狀態(tài)進行實時監(jiān)控。同時操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過改變變頻器的頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。另外，在風(fēng)機房內(nèi)還裝有一個本地控制的機旁操作箱，在風(fēng)機出現(xiàn)故障時可在電機旁進行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過旁路柜隔離，風(fēng)機電動機可切換為工頻運行或啟、?？刂啤６?、PLC與變頻器通訊的實現(xiàn)原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺羅茨風(fēng)機的Danfoss FC300變頻器通過現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過PROFIBUS-DP來實現(xiàn)電機的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實際運行狀態(tài)通過PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)輸送并顯示在觸摸屏MP 270，從而達到對羅茨風(fēng)機的運行控制目的。五、系統(tǒng)調(diào)試及運行效果一）系統(tǒng)改造后的調(diào)試完成羅茨風(fēng)機變頻器改進安裝后，并投入系統(tǒng)運行前的調(diào)試，目的主要是檢查所選擇的變頻器性能、改進方案的功能是否達到設(shè)計要求以及滿足實際生產(chǎn)需要。經(jīng)調(diào)試，變頻器性能運行非常穩(wěn)定，達到設(shè)計要求。二）運行效果變頻器經(jīng)過一個月試運行及投入正常使用后，從實際運行來看，變頻運行狀態(tài)比較穩(wěn)定，滿足設(shè)計要求，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設(shè)備方面由于變頻具有軟啟動功能避免了電機啟動時對電機的沖擊損害，轉(zhuǎn)速的降低，對風(fēng)機的葉輪、軸承等壽命得以延長，設(shè)備運行狀況良好。1、節(jié)能效益制絲集塵風(fēng)機的運行實際工頻大約為42HZ，工作電流為32A；卷包集塵風(fēng)機運行實際工頻大約為40HZ，工作電流為34A。根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制絲集塵改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集塵改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小時節(jié)電P節(jié)約=2× P1- P2- P3=13.43kW車間每天兩班生產(chǎn)，工作時間16小時，一個月生產(chǎn)天數(shù)20天，一個月可節(jié)約電能4296.47 kW。2、設(shè)備影響（1） 避免了電動機啟動時對電機的沖擊損害及對電網(wǎng)的沖擊；（2） 提高了羅茨風(fēng)機的自動控制能力；（3） 減少了羅茨風(fēng)機及其消聲器等的機械振動、噪聲和沖擊；（4） 由于轉(zhuǎn)速的降低，羅茨風(fēng)機的葉輪、軸承等壽命得以延長。六、結(jié)束語變頻器控制技術(shù)用于羅茨風(fēng)機控制達到顯著的節(jié)電效果，提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護、維修費用，經(jīng)濟效益十分明顯。
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問題：風(fēng)機能用變頻器調(diào)速嗎
回答：風(fēng)機在使用過程中，很多工況需要對風(fēng)機的風(fēng)量進行控制，不同的時間段可能采用風(fēng)量也不同，所以，就出現(xiàn)了變頻型風(fēng)機。
羅茨風(fēng)機可以采用變頻電機來調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的便是調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量了，羅茨風(fēng)機可以通過變頻控制柜，對變頻電機進行調(diào)節(jié)，達到風(fēng)機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
采購風(fēng)機時，如果我們對此有要求，需要調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，可以提前和廠家說明，搭配上變頻電機和變頻控制柜。
錦工風(fēng)機專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機，如果您有此方面的采購問題，可以聯(lián)系我們的全國免費客服熱線
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