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恒壓供水改造
恒壓供水改造

 

方案特點(diǎn):

    隨著(zhù)我國經(jīng)濟持續高速發(fā)展,能源問(wèn)題越來(lái)越來(lái)成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,隨著(zhù)能源價(jià)格的快速上漲,國內市場(chǎng)的激烈竟爭,節能成為所有行業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題,特別是一些能耗比較大的行業(yè)如石油、化工、制藥、冶金、制造、環(huán)保、市政等行業(yè)。風(fēng)機、泵類(lèi)負載具有非常廣闊的節能空間,然而國內游很多此類(lèi)設備依然工作在高能耗、低效率狀態(tài)。節能降耗也就成了為所有行業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量、提高盈利能力的一把利劍。

    一般風(fēng)機、泵類(lèi)系統大多數是靠閥門(mén)來(lái)調節出水流量或壓力,采用擋板調節方式是以增加管網(wǎng)損耗,耗費大量能源為代價(jià)的。因此,采用擋風(fēng)板、閥門(mén)進(jìn)行流量調節不可避免的造成電能的浪費。為了確保滿(mǎn)負荷生產(chǎn)的需要,系統設計時(shí)均按照最大負載進(jìn)行設計。在實(shí)際運行當中,絕大部分時(shí)間系統是不可能運行在滿(mǎn)負荷狀態(tài)下,存在較大的富余,所以就存在較大的節能潛力。
    采用變頻調速控制裝置,通過(guò)改變風(fēng)機或泵類(lèi)的轉速,從而改變風(fēng)機風(fēng)量或流量以適應生產(chǎn)工藝的需要,而且運行能耗最省,綜合效益最高。所以變頻調速是高效的最佳調速方案,它可以實(shí)現風(fēng)機的無(wú)級調速,并且可以方便的組成閉環(huán)控制系統、實(shí)現恒壓或恒流量的控制。

改造方案:

   從流體力學(xué)的原理得知,使用感應電機驅動(dòng)的風(fēng)機,軸功率P與風(fēng)量Q,風(fēng)壓H的關(guān)系為:

P∝Q*H當電動(dòng)機的轉速由n1變化到n2時(shí), Q、 H、 P與轉速的關(guān)系如下:

    可見(jiàn)風(fēng)量Q和電機的轉速n是成正比關(guān)系的,而所需的軸功率P與轉速的立方成正比關(guān)系。所以當需要80%的額定風(fēng)量時(shí),通過(guò)調節電機的轉速至額定轉速的80%,即調節頻率到40.00Hz即可,這時(shí)所需功率將僅為原來(lái)的51.2%。
如圖(1)所示,從風(fēng)機的運行曲線(xiàn)圖來(lái)分析采用變頻調速后的節能效果。



    當所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時(shí),如果采用調節風(fēng)門(mén)的辦法,管網(wǎng)阻力將會(huì )增加,管網(wǎng)特性曲線(xiàn)上移,系統的運行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變到新的運行工況點(diǎn)B點(diǎn)運行,所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比;如果采用調速控制方式,風(fēng)機轉速由n1下降到n2,其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變,但風(fēng)機的特性曲線(xiàn)將下移,因此其運行工況點(diǎn)由A點(diǎn)移至C點(diǎn)。此時(shí)所需軸功率 P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析,所節約的軸功率Delt(P)與(H2-HB)×(C-B)的面積成正比。考慮減速后效率下降和調速裝置的附加損耗,通過(guò)實(shí)踐的統計,風(fēng)機類(lèi)通過(guò)調速控制可節能達20%~50%。
2、變頻改造節能分析
   改造前工頻運行功率計算公式P1=U×I×1.732×COS Φ,其中:
U ——電機電壓,kV;I ——電機電流,A;P1 ——單一負荷下工頻運行功率,kW;
COS Φ ——單一負荷下運行功率因數,小于額定功率因數。
C1=T×∑(P1×δ),其中:
T  ——全年平均運行時(shí)間,h;P1 ——單一負荷下的運行功率,kW;
δ ——這種負荷下的全年運行時(shí)間比例;C1 ——改造前總耗電量,kW.h。
改造后變頻運行預計功率計算公式:

技術(shù)優(yōu)勢:

    ■ 網(wǎng)側功率因數提高:原電機直接由工頻驅動(dòng)時(shí),滿(mǎn)載時(shí)功率因數為0.85左右,實(shí)際運行功率因數遠低于0.8。采用變頻調速系統后,電源側的功率因數可提高到0.9以上,無(wú)需無(wú)功補償裝置就能大大的減少無(wú)功功率,滿(mǎn)足電網(wǎng)要求,可進(jìn)一步節約上游設備的運行費用。

    ■ 設備運行與維護費用下降:采用變頻調節后,由于通過(guò)調節電機轉速實(shí)現節能,在負荷率較低時(shí),電機轉速也降低,主設備及相應輔助設備如軸承等磨損較前減輕,維護周期可加長(cháng),設備運行壽命延長(cháng);并且變頻改造后風(fēng)門(mén)開(kāi)度可達100%,運行中不承受壓力,可顯著(zhù)減少風(fēng)門(mén)的維護量。變頻器運行中,只需定期對變頻器除塵,不用停機,保證了生產(chǎn)的連續性。隨著(zhù)生產(chǎn)的需要,調節風(fēng)機的轉速,進(jìn)而調節風(fēng)機風(fēng)量,既滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求,工作強度又大大降低。采用變頻技術(shù)調速后,減少了機械磨損,維護工作量降低,檢修費用下降。
 
    ■ 用變頻調速裝置后,可對電機實(shí)現軟啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)電流不超過(guò)電機額定電流的1.2倍,對電網(wǎng)無(wú)任何沖擊,電機使用壽命延長(cháng)。在整個(gè)運行范圍內,電機可保證運行平穩,損耗減小,溫升正常。風(fēng)機啟動(dòng)時(shí)的噪音和啟動(dòng)電流非常小,無(wú)任何異常振動(dòng)和噪音。
 
    ■ 與原來(lái)舊系統相比較,變頻器具有過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、溫升等多項保護功能,更完善地保護了電機。
 
    ■ 操作簡(jiǎn)單,運行方便?赏ㄟ^(guò)計算機遠程給定風(fēng)量或壓力等參數,實(shí)現智能調節。
 
    ■ 適應電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強,電壓工作范圍寬,電網(wǎng)電壓在-15%~+10%之間波動(dòng)時(shí),系統均可正常運行。

    正是由于以上諸多優(yōu)勢使得恒壓供水或風(fēng)機變頻改造改造具有了非常大的必要性,在工業(yè)應用領(lǐng)域,泵類(lèi)和風(fēng)機類(lèi)負載由于其特有的特性,進(jìn)行變頻改造后的系統具有節能、降低硬件故障率、水壓或氣壓穩定等特點(diǎn),是節能環(huán)保改造數量最多、應用最廣的技術(shù)方法。

 

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