變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。
近年來由于能源的日益緊張,價(jià)格的持續(xù)上漲,使許多企業(yè)舉步維艱。因此擺在企業(yè)面前的節(jié)能降耗工作顯得十分重要,對陳舊、落后設(shè)備的技改工作迫在眉睫。特別是60~70年代期間生產(chǎn)的許多機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、選型等諸多環(huán)節(jié)都保留著較為充分的余地,動力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的配置存在著嚴(yán)重的大馬拉小車現(xiàn)象,在化工生產(chǎn)中使用的風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)更是如此。就化工行業(yè)生產(chǎn)的特殊性而言,電能的浪費(fèi)和節(jié)能空間巨大,但依靠過去傳統(tǒng)的控制方式要想達(dá)到節(jié)能目的還只是一句空話。
目前大多化工老企業(yè)風(fēng)機(jī)水泵使用廣泛,但設(shè)備陳舊,效率低下,且都屬于長周期運(yùn)行。但是隨著國家的節(jié)能減排力度的不斷加大不少企業(yè)開始對以前的老設(shè)備開始節(jié)能改造。
由于風(fēng)機(jī)水泵屬平方性負(fù)載,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。如果采用變頻器調(diào)速控制方式,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到n2,根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律,畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量(Q-H)特性??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隨著顯著減少,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(jì)效果是十分明顯的。
由于大多數(shù)老企業(yè)對變頻節(jié)能還是不太了解,所以我們要本著“以點(diǎn)帶面,逐步推廣”的原則。在四川某化肥廠進(jìn)行風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能改造時(shí)用歐瑞傳動的F2000-P變頻器先對一臺55KW水泵電機(jī)進(jìn)行了變頻節(jié)能技術(shù)改造。就當(dāng)時(shí)生產(chǎn)狀況而言,經(jīng)測試計(jì)算節(jié)電率達(dá)20%,由于該水泵為長周期運(yùn)行,其節(jié)電效果十分可觀。由于節(jié)能效果可觀,所以變頻節(jié)能技術(shù)在這個(gè)化肥廠得到了很好的推廣,以至于后來分幾批先后對總裝機(jī)容量938.6KW大小不同的電機(jī)安裝了變頻器。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,平均綜合節(jié)電率達(dá)到15%左右。根據(jù)負(fù)荷的不同和生產(chǎn)工藝的變化,其中一臺37KW風(fēng)機(jī)、一臺95KW空壓機(jī)、一臺30KW和一臺22KW水泵,節(jié)電效果更加顯著,達(dá)到40~75%。大大地降低了企業(yè)生產(chǎn)能耗,增強(qiáng)了企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭能力,并且通過變頻改造后減少了設(shè)備的機(jī)械磨損,節(jié)省了維修費(fèi)用,改善了操作人員的勞動強(qiáng)度,還因?yàn)樽冾l器具有多種保護(hù)功能,使電機(jī)在各種故障情況下得到保護(hù)。
這里要指出的是,在給機(jī)械設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求的具體情況和機(jī)械動力的配置情況而定,否則會得不償失,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行及節(jié)能效果。
以一臺37kW離心風(fēng)機(jī)為例,為了保證風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓能滿足生產(chǎn)工藝要求,需要在風(fēng)道里加裝壓力傳感器使變頻器進(jìn)行壓力閉環(huán)運(yùn)行。由壓力傳感器檢測風(fēng)道壓力傳出4~20mA電流信號送給F2000-P型變頻器,由變頻器進(jìn)行PID運(yùn)行自動調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速以達(dá)到穩(wěn)定風(fēng)道風(fēng)壓的目的。
通過計(jì)算結(jié)果顯示,設(shè)備運(yùn)行不到一年便可以收回全部投資成本。
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