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变频器在ec风机节能的应用

日期: 2019-07-30
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  ec风机作为风机的一种在我们的生活中可以说是非常常见的。在现在我们都很重视节能减排,当然ec风机的节能也是重要的课题。我们或许不知道的是,变频器对于ec风机的节能也是很重要的。下面我们就来详细了解一下吧。

  节能降耗是我们国家重要国策。节能降耗不仅给企业带来很好的经济效益,也是积极响应国家号召,建设资源节约型社会是构建社会主义和谐社会必然选择。

  风机类设备是企业生产重要辅助设备,耗电量大、能耗高是其特点。风机选型是按其满负荷计算,但在实际工作中,风机一般采用恒速控制风速、风量,如生产工艺发生变化需要控制调节风量、风速大小,常用方法是调节风门、闸门的开度等来进行控制,这就造成大量电能消耗在档板上,运行效率低,能源消耗高。

  变频器是可以调节交流电动机转速速度变化的控制设备,它通过改变电机工作电源频率的方法来实现。对风机而言,利用变频器调节风机风速,优化风机运行状态,达到节能降耗是其重要途径。

  风机能耗分析

  风机在低转速时转矩小,其转矩的大小随风机转速变化成二次方增减,负载属于平方转矩型。其特点是风机的转速N与风量Q成正比,风压p 与转速N的平方成正比,轴功率P 与转速N的立方成正比,即:

  Q1/Q2=N1/N2

  p1/p2=(N1/N2)2

  P1/P2=(N1/N2)3

  式中,

  Q:转速N 的风量,单位:m3/h;

  p:转速N的风压,单位:Pa;

  P:转速N的轴功率,单位:kW。

  风机的风量一风压特性曲线

  上图中,

  N1:风机变频状态(降速)运行时的特性;

  N2:风机在额定频率状态(额定转速)运行时的特性;

  曲线1 :凤机管网阻力最小阻力特性;

  曲线2 :风机管网阻力增加阻力特性。

  这表示,曲线N1与曲线N2交叉点A为自然工作点,其风机工作状态为额定转速,风门开度最大。其风量和风压分别是Q2和p2,此时风机轴功率跟Q2与p2的乘积(Ap20Q2的面积)是正比关系。按照生产工艺要求需要风量从Q2降到Q1时,有两种实现方法。

  1

  控制风门开度

  风机在额定转速状态下,调节(降低)风门开度大小,增加了风机管路阻力,风机的工作点A点移到曲线2上的B点。可以看出,风量下降到Q1,风压也随之增大到p3。风机轴功率跟Q1 和p3的乘积(Bp30Q1的面积)是正比关系,因为风机一直在额定转速状态下,轴功率从风量跟分压的乘积(面积)来看也变化不多,电能消耗在档板上,没有节能效果。

  1

  变频调速控制

  若风机的转速由变频器控制,风机转速下降,工作特性由曲线N2下降到曲线N1,风门开度(最大)不变,管网阻力也不变,流量仍是Q1,相应工作点由A点移到C点,风压由p2降到p1,此时

  风机轴功率跟Q1与p1的乘积(Cp10Q1的面积)成正比。例如,风机所需风量下降到70%,由风机负载特性可知:风量与转速成正比,转速也相应下降到70%,轴功率与转速的立方成正比,轴功率:P=N3=(70%)3=34.3%,由此轴功率下降到额定功率的34.3% ,若风机所需风量下降到50%,轴功率将下降到额定功率的12.5%。得出风机转速下降时,风量也相应减少,其功率下降很多,节能效果显著。

  综上所述,通过这篇文章我们已经了解到了变频器对于ec风机的节能减排的重要意义,并且也了解了变频器作用于ec风机节能的主要机理。ec风机的节能减排除了变频器还有很多的方法。我们也可以试着了解一下其他的方法。


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