今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道一：改造原理
由流體傳輸設備水泵和風(fēng)機的工作原理可知：水泵和風(fēng)機的流量與其轉速成正比；水泵和風(fēng)機的壓力（揚程）與其轉速的平方成正比，而水泵和風(fēng)機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵和風(fēng)機的軸功率與其轉速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）根據上述原理可知：降低水泵和風(fēng)機的轉速，那么其功率可以下降得更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P為電機軸功率）；將供電頻率由50Hz降為40Hz，則P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P為電機軸功率）。
水泵和風(fēng)機消耗功率與轉速的三次方成正比。即N=KN3 N：為水泵和風(fēng)機消耗功率；n：為水泵和風(fēng)機運行時(shí)的轉速；K為比例系數。而水泵和風(fēng)機設計是按工頻運行時(shí)設計的，但除高速外，大部分時(shí)間流量較小，由于采用了變頻技術(shù)及微機技術(shù)有微機控制，因此可以使水泵和風(fēng)機運行的轉速隨流量的變化而變化，最終達到節能的目的。實(shí)踐證明，使用變頻設備可使水泵和風(fēng)機運行平均轉
速比工頻轉速降低20%，從而大大降低能耗，節能率可達20%-40%。
速比工頻轉速降低20%，從而大大降低能耗，節能率可達20%-40%。
因水泵和風(fēng)機屬于典型的平方轉矩負載類(lèi)型，所以其功率（軸功率），轉矩（壓力），轉速滿(mǎn)足以下關(guān)系（相似定理）：
P電=P軸=QH
Q’/Q=N’/N 則Q’=QN’/N
P’/P=(N’/N)3 則P’=P(N’/N)3
異步電機的轉速公式 n=60f(1-s)/p
式中：N、Q、H、P——水泵和風(fēng)機的額定轉速，流量，軸功率
N’、Q’、H’、P’——調速后水泵和風(fēng)機的額定轉速，流量，軸功率
P電=P軸=QH
Q’/Q=N’/N 則Q’=QN’/N
P’/P=(N’/N)3 則P’=P(N’/N)3
異步電機的轉速公式 n=60f(1-s)/p
式中：N、Q、H、P——水泵和風(fēng)機的額定轉速，流量，軸功率
N’、Q’、H’、P’——調速后水泵和風(fēng)機的額定轉速，流量，軸功率
在一定范圍滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的前提下，可以通過(guò)改變轉速來(lái)靈活的調節水壓和流量，以方便均勻的沖洗工件，并且不改變工作周期。這種特性表明，調節水泵和風(fēng)機轉速，改變電動(dòng)機出力，使之始終滿(mǎn)足工藝要求。
綜上所述：利用變頻技術(shù)改變電機轉速來(lái)調節流量和速度的變化用來(lái)取代傳統工頻電路的控制，能取得明顯的節能效果
二：現場(chǎng)工況和改造方案
現場(chǎng)為其中為一套清洗工件和烘干系統。清洗工作原理是：工件通過(guò)鏈條輸送，以一定的速度進(jìn)入箱體入口，箱體兩側布滿(mǎn)管道噴射龍頭，噴頭在水泵的作用下，以一定的壓力和流量來(lái)清洗工件。工件不斷的向前推進(jìn)，經(jīng)過(guò)近百米的清洗管道，最終清洗干凈達到產(chǎn)品要求，再從箱體出口處送入烘干系統。烘干系統為風(fēng)機，通過(guò)風(fēng)機流量的作用下來(lái)烘干工件，送入下一工作流程。
整個(gè)系統中有11臺清洗用水泵電機和12臺風(fēng)機電機。由工藝要求可知，每一清洗階段和工件的不同所需清洗壓力和熱風(fēng)流量也不盡相同，先前水泵和風(fēng)機系統的流量與壓力是靠閥門(mén)和旁通調節來(lái)完成，又由于此系統為開(kāi)環(huán)循環(huán)水系統，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量現象，不僅大量浪費電能，而且還造成清洗效果不佳的情況。為了解決這些問(wèn)題，通過(guò)調節變頻器轉速，使水泵和風(fēng)機隨著(zhù)負載的變化調節水流量并關(guān)閉旁通，能使節能效果達到20%。
再因水泵和風(fēng)機采用工頻起動(dòng)方式，電機的起動(dòng)電流均為其額定電流的3～4倍，在大的電流沖擊下，，會(huì )影響電網(wǎng)的穩定及其它設備的運行安全用電，也使接觸器、電機的使用壽命大大下降，同時(shí)，起動(dòng)時(shí)的機械沖擊和停泵時(shí)水垂現象，容易對機械散件、軸承、閥門(mén)、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費用。
采用德力西CDI9000通用型系列變頻器
該產(chǎn)品的主要特點(diǎn)有：
1．空間電壓矢量控制技術(shù)。
2. 轉矩自動(dòng)提升功能，低頻大轉矩輸出。
3. 載波頻率可調，靜音運行。
4. 控制方式多樣化，通用性強，多段速和程序運行功能。
5. 內置剎車(chē)單元，快速停車(chē)。
6. 內置PID調節功能，閉環(huán)控制簡(jiǎn)單。
7. 內置RS-485接口，可計算機聯(lián)網(wǎng)控制，也可以與DCS組成閉環(huán)控制系統。
8. 具有時(shí)間累計功能，可以顯示單次通電運行時(shí)間，累計運行時(shí)間。
9. 32位電機控制專(zhuān)用微處理器，頻率解析度高達0.01HZ。
2. 轉矩自動(dòng)提升功能，低頻大轉矩輸出。
3. 載波頻率可調，靜音運行。
4. 控制方式多樣化，通用性強，多段速和程序運行功能。
5. 內置剎車(chē)單元，快速停車(chē)。
6. 內置PID調節功能，閉環(huán)控制簡(jiǎn)單。
7. 內置RS-485接口，可計算機聯(lián)網(wǎng)控制，也可以與DCS組成閉環(huán)控制系統。
8. 具有時(shí)間累計功能，可以顯示單次通電運行時(shí)間，累計運行時(shí)間。
9. 32位電機控制專(zhuān)用微處理器，頻率解析度高達0.01HZ。
根據現場(chǎng)工況分析，需每臺電機加裝一臺變頻器，通過(guò)調節變頻器面板上的旋鈕來(lái)控制電機轉速，輸出工藝所需要的流量和壓力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，達到節能效果。
三：系統改造后的性能：
（1）關(guān)掉旁路閥們，采用變頻器控制，在滿(mǎn)足使用要求的前提下達到了最大限度的節能（20%）。 下圖繪出了閥門(mén)控制調節和變頻調速控制兩種狀態(tài)的水泵和風(fēng)機功率消耗——流量關(guān)系曲線(xiàn)。
上圖顯示了變頻器控制和閥門(mén)控制水泵和風(fēng)機所消耗的不同功率，從上圖總我們可以清楚的看出在水泵和風(fēng)機流量為額定的60％時(shí)，變頻器控制與閥門(mén)控制相比，功率下降了60％；所以水泵和風(fēng)機僅僅依靠閥門(mén)控制是遠遠不夠的，進(jìn)行變頻器控制的節能改造是十分必要的。
對于水泵和風(fēng)機來(lái)說(shuō)，流量Q與轉速N成正比，揚程H與轉速N的二次方成正比，而軸功率與P與轉速N的三次方成正比，下表列出了它們之間的關(guān)系變化：
|
水泵和風(fēng)機轉速N% |
運行頻率F(Hz) |
水泵和風(fēng)機揚程H% |
軸功率P％ |
節電率％ |
|
100 |
50 |
100 |
100 |
0 |
|
90 |
45 |
81 |
72.9 |
27.1 |
|
80 |
40 |
64 |
51.2 |
48.8 |
|
70 |
35 |
49 |
34.3 |
65.7 |
|
60 |
30 |
36 |
21.6 |
78.4 |
從上表中可見(jiàn)用變頻調速的方法來(lái)減少水泵和風(fēng)機流量進(jìn)行節能改造的經(jīng)濟效益是十分顯著(zhù)的，當所需流量減少，水泵和風(fēng)機轉速降低時(shí)，其電動(dòng)機的所需功率按轉速的三次方下降；
當水泵和風(fēng)機轉速下降到額定轉速的10%即F=45Hz時(shí)，其電動(dòng)機軸功率下降了27.1%，水泵和風(fēng)機節電率為27.1％；
當水泵和風(fēng)機轉速下降到額定轉速的20%即F=40Hz時(shí)，其電動(dòng)機軸功率下降了48.8%，水泵和風(fēng)機節電率為48.8％；
當水泵和風(fēng)機轉速下降到額定轉速的30%即F=35Hz時(shí)，其電動(dòng)機軸功率下降了65.7%，水泵和風(fēng)機節電率為65.7％；
當水泵和風(fēng)機轉速下降到額定轉速的60%即F=30Hz時(shí)，其電動(dòng)機軸功率下降了78.4%，水泵和風(fēng)機節電率為78.4% ；
水泵和風(fēng)機節電率的計算：
計算公式：冷凍和冷卻水泵和風(fēng)機節電率=[1－（變頻器運行頻率÷50Hz）3]×100%
例如：水泵和風(fēng)機轉速降低10％，即變頻器運行頻率＝45Hz
水泵和風(fēng)機節電率＝[1－（45Hz÷50Hz）3]×100%＝27.1％
整個(gè)系統總功率為141.5KW，如每天工作8小時(shí)，電費按每度0.70元計算，負載系數為0.75，那么每年的可節約電費支出：
141.5×8×365×0.7×0.75×27.1％=58785元
?。?）由于降速運行和軟啟運，減少了振動(dòng)、噪音和磨損，延長(cháng)了設備維修周期和使用壽命，提高了設備的MTBF（平均故障維修時(shí)間）值，并減少了對電網(wǎng)沖擊，提高了系統的可靠性。
?。?）系統具有各種保護措施，使系統的運轉率和安全可靠性大大提高。 德力西變頻器公司除為用戶(hù)提供高質(zhì)量的產(chǎn)品外，并且提供相關(guān)系統集成、安裝指導、調試和售后服務(wù)。我們的產(chǎn)品已經(jīng)在全國各行各業(yè)有普遍的應用，下面是我公司產(chǎn)品在相關(guān)行業(yè)的業(yè)績(jì)：
1：浙江傳化集團涂料有限公司
2：杭州富陽(yáng)造紙工業(yè)園國佳紙業(yè)、華勝紙業(yè)、東大紙業(yè)。。。。。。。
3：嘉興嘉善化工有限公司
4：杭州華洋化工有限公司
5：江蘇明光化工有限公司
6：山東萊蕪華冠塑料機械
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號