一般使用的风机、水泵设备额定的风量、流量、通常都超过实际需要的风量流量,又因为工艺要求需要在运行中变更风量、流量,而目前,采用挡板或阀门来调节风量和流量的调节方式较为普遍,虽然方法简单,但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的,这种节流调节方法浪费大量电能,回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。
当风量减少风机转速下降时,其电动机输入功率迅速降低,例如风量下降到80%,转速(n)也下降到80%时,其轴功率则下降到额定功率的51%;若风量下降到50%,轴功率将下降到额定功率的13%,其变频调速节电潜力非常大。
上述的原理也基本适用于水泵,因此对风量流量调节范围较大的风机水泵,采用调速控制来代替风门或阀门调节(风机水泵变频调速节电原理),是实现节能的有效途径。
驱动风机、水泵,大多数为交流异步电机(大功率的多数为同步电机),异步电动机或同步电动机的转速与电源的频率f成正比,改变定子供电频率就改变了电动机的转速,变频调速装置,是将电网50Hz的交流电,变成频率可调电压可调的交流电去驱动交流电动机实现调节器速的。
变频调速成的特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗,调速的范围大、精度高、无级调速。容易实现直辖市控制和闭环控制,由于可以利用原鼠笼式电动机,所以特别适合于对旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维护方便的优点,又能达到节电的显著效果,是风机水泵节能的较理想的方法。
一、变频器在化工行业的应用
变频器应用到自动提取液化气系统设备改造上,解决了对电网冲击大,人工操作的繁琐,而最重要的是节能节电以及实现自动化提取液化气系统。据统计,每个月可节电40%左右,照此推算半年就可以回收成本,效果十分显著。
二、变频器在塑胶机械上的应用
在塑料产品的生产过程中,由于塑料的特性,产品的规格繁多和生产工艺的要求不同,所以,很多的地方都需要对生产机械进行调速,随着电力电子技术的迅速发展,变频调速的技术已经成熟,变频调速器已广泛应用在国民经济各行业之中,它的平滑的无级调速,高可靠性,高精度,而且节约电能,可以提高自动化水平等优点,在一定的程度上提高了塑胶机械的自动化水平,推动了塑胶行业的发展。
三、变频器造纸机械上的应用
造纸企业是高能耗企业每吨纸所耗电能在500度以上,电能消耗十分严重,从设备和类型看50%以上为风机、泵类负载,而这些设备目前基本上是采用阀门或挡板来调节风量或液体流量的,大量的能量消耗在阀门或挡板上,采用变频器进行调节,可以大量减少损耗,节约电能经济利益十分明显,值得企业大力推广。
四、变频器在注塑机节能节电中应用
注塑机是对各种塑料进行加热、融熔、搅拌、增压后,将塑料流体注入模具控内,完成工件一次注塑成型的设备,它的工序过程基本是相同的,大致可分为7个工序过程:锁模、射胶、保压、熔胶、冷却、开模、顶针每一个工序都需要不同的压力和流量,也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流量下工作的,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的,通过调整压力或流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。
五、锅炉变频调速技术应用
1、锅炉变频调速的鼓(引)风控制系统
为了提高锅炉风量的控制水平,北京节能公司采用变频调速方式对风量进行调节,是首选的方案。由于,应用变频调速技术可根据用汽量的变化,随时调整鼓(引)风机的转速,减少了噪音对环境的污染(电机均运行于额定转速以下,风的噪音随之下降),对提高工业卫生水平起到一定的作用。由于鼓(引)风机长期低于额定转速的状态之下运行,电机节电器及风机节电器使轴承不易损坏,延长了使用寿命,电机的发热量也减少了,维修量下降,停机时间减少,节约了大量的维修费用。
2、变频调速器在油田采油井油机中的应用
其一、变频器具有软起动功能,起动时电流较小,对电网冲击小,起动时能耗大为降低。
其二、引进变频器控制,可实现设备上、下行程自动识别从而控制抽油机上、下行程的电机运行频率分别可调,以改变抽油机上、下行程的运行速度。亦可对变频器能耗制动进行准确控制,以使变频器更适应该运行工况。加上抽油机冲次的任意调节,可使用抽油机的抽汲参数对不同油进而言更趋合理,当调节适当时,可提高泵的充满系数,减少泵的漏失,从而提高泵效达到增产目的。
3、变频器在中央空调冷却泵上的应用
中央空调基本工作原理为采用压缩机强迫制冷循环,将建筑物中的热量通过冷媒(通常为水)转移到制冷剂中,通过冷却塔再将热量转移到大气中,其中循环水的冷却泵和冷冻泵所消耗的能量约占总耗能的60%。空调设备均按设计工况的最大制冷量来考虑的,绝大多数的时间在低负荷情况下工作,因此,使用空调节电器(变频器)进行驱动将节约大量的能量。