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如何计算轴流风机和罗茨风机变频调速节能效果(1)

日期: 2018-07-28
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  风机是一种在生产生活中起着重要作用的机械。它对工业生产起着非常大的作用,广泛运用于各种工业领域。机械的使用不可避免会涉及到节能,那么如何计算轴流式风机变频调速节能效果?下面我们就来深入探讨一下。

如何计算轴流风机和罗茨风机变频调速节能效果(1)

  轴流式风机的节能计算

  轴流式风机是采用叶片(静叶或动叶)的安装角来调节风量的,静叶调节的角度调节范围较大(例如-70°~+30°);而动叶调节的角度调节范围较小(例如-30°~+20°)。叶片调节范围一般是以0~100%的百分比开度表示的,应折算成实际的叶片角度后,再在阻力曲线上查到工作点,就可以查到风机的效率了。

  1 动叶可调轴流式风机的节能计算

  例5:某动叶可调轴流式一次风机参数如下,试计算其节能效果。

  由一次风机性能曲线可以看出,一次风机在锅炉设计工况(B-MCR)点运行,叶片角度为+0°(开度60%)运行时效率最高,可达88%。通过变频器调速运行,以满足锅炉风量的要求。

  下面是将风机的叶片角度固定为+0°(开度60%)时,调速运行的节能计算:

  (1)机组在额定负荷(600MW)运行时,一次风机叶片开度为53%,由表3可查得风量为额定风量的91.0%,电动机电流为125A,由表6可查得功率约为额定风量时的80%,此时一次风机转速为91.0%额定转速.频率为45.5Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×125××0.86=1117kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.80)×0.91^3/0.96=1096kW

  节约的电功率为:1117-1096=21kW

  节电率为:21kW/1117kW=1.9%;

  (2)机组在90%额定负荷((540MW)运行时,一次风机叶片开度为50%,由表3可查得风量为额定风量的86.5%,电动机电流为118A。由表6可查得功率约为额定风量时的74%,此时一次风机转速为86.5%额定转速,频率为43.3Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×118×0.86=1055kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.74)×0.865^3/0.96=961kW

  节约的电功率为:1055-961=94kW

  节电率为:94kW/1055kW=8.9%;

  (3)机组在80%额定负荷(480MW)运行时,一次风机叶片开度为47%,由表3可查得风量为额定风量的81.5%,电动机电流为112A,由表6可查得功率约为额定风量时的69%,此时一次风机转速为81.5%额定转速,频率为40.8Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×112×0.86=1001kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.69)×0.815^3/0.96=818kW

  节约的电功率为:1001-818=183kW

  节电率为:83kW/1001kW=18.3%;

  (4)机组在70%额定负荷(420MW)运行时,一次风机叶片开度为43%,由表3可查得风量为额定风量的76.5%,电动机电流为108A,由表6可查得功率约为额定风量时的64%,此时一次风机转速为76.5%额定转速,频率为38.3Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×108×0.86=965kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.64)×0.765^3/0.96=703kW

  节约的电功率为:965-703=262kW

  节电率为:262kW/965kW=27.2%;

  (5)机组在60%额定负荷(360MW)运行时,一次风机叶片开度为39%,由表3可查得风量为额定风量的70.2%,电动机电流为105A,由表6可查得功率约为额定风量时的60%,此时一次风机转速为70.2%额定转速,频率为35.1Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×105×0.86=938kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.60)×0.702^3/0.96=563kW

  节约的电功率为:938-563=375kW

  节电率为:375kW/938kW=40.0%;

  若机组的平均负荷以75%额定负荷(450MW)计算,平均节电率按20%计算,两台一次风机可节约电功率420kW;年运行时间以7000小时计算,可节约电能294万kW.h,以上网电价0.35元//kW.h计算:

  每年可节约电费103万元,不到三年就可以收回全部改造投资。

  为了获得较高的节能效果,可将叶片角度开到最大(+20°),虽然会使风机的效率有所降低(约12%),通过变频器调速运行可获得较大的节电率,并满足锅炉风量的要求。

  (1)机组在额定负荷(600MW)运行时,一次风机叶片开度为53%,由表3可查得风量为额定风量的66.7%,电动机电流为125A,由表6可查得功率约为最大风量时的58%,此时一次风机转速为66.7%额定转速,频率为33.4Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×125×0.86=1117kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.58)×0.667^3/0.96=595kW

  节约的电功率为:1117-595=522kW

  节电率为:522kW/1117kW=46.7%;

  (2)机组在90%额定负荷(540MW)运行时,一次风机叶片开度为50%,由表3可查得风量为额定风量的63%,电动机电流为118A,由表6可查得功率约为最大风量时的53%;此时一次风机转速为63%额定转速,频率为31.5Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×118×0.86=1055kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.53)×0.63^3/0.96=518kW

  节约的电功率为:1055-518=537kW

  节电率为:537kW/1055kW=50.9%;

  (3)机组在80%额定负荷(480MW)运行时,一次风机叶片开度为47%,由表3可查得风量为额定风量的60%,电动机电流为112A,由表6可查得功率约为最大风量时的52%;此时一次风机转速为60%额定转速,频率为30Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×112×0.86=1001kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.52)×0.60^3/0.96=433kW

  节约的电功率为:1001-433=568kW

  节电率为:568kW/1001kW=56.7%;

  (4)机组在70%额定负荷(420MW)运行时,一次风机叶片开度为43%,由表3可查得风量为额定风量的55%,电动机电流为108A,由表6可查得功率约为最大风量时的49%;此时一次风机转速为55%额定转速,频率为27.SHz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×108×0.86=965kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.49)×0.55^3/0.96=341.3kW

  节约的电功率为:965-341=624kW

  节电率为:624kW/965kW=64.6%;

  (5)机组在60%额定负荷(360MW)运行时,一次风机叶片开度为39%,由表3可查得风量为额定风量的52%,电动机电流为105A,由表6可查得功率约为额定风量时的47%;此时一次风机转速为52%额定转速,频率为26Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×105×0.86=938kW变频运行时的电动机功率为:Pb1=(PdI/0.60)×0.702^3/0.96=292kW

  节约的电功率为:938-292=646kW

  节电率为:646kW/938kW=68.8%;

  若机组的平均负荷以75%额定负荷(450MW)计算,平均节电率按50%计算,两台一次风机可节约电功率1060kW;年运行时间以7000小时计算,可节约电能742万kW.h,以上网电价0.35元//kW.h计算:

  每年可节约电费260万元,不到二年就可以收回全部改造投资。

  2 静叶可调轴流式风机的节能计算

  例6:某静叶可调轴流式引风机参数如下,试计算其节能效果。

  由引风机运行参数可以看出,机组在额定负荷运行时,两台引风机工作,叶片开度已接近60%,角度为-10°;尚未达到设计高效点。若采用变频调速,调整叶片开度为70%(角度为0°),维持引风机高效运行,通过变频器调速运行,以满足锅炉风量的要求。

  下面是将风机的叶片角度固定为+0°(开度70%)时,调速运行的节能计算:

  (1)机组在额定负荷(600MW)运行时,引风机叶片开度为58%,由表2可查得风量为额定风量的93.2%,电动机电流为284A,由表6可查得功率约为额定风量时的91%,此时引风机转速为93.2%额定转速,频率为46.6Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×284×0.83=2450kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.91)×0.932^3/0.96=2270kW

  节约的电功率为:2450-2270=180kW

  节电率为:180kW/2450kW=7.35%;

  (2)机组在90%额定负荷((540MW)运行时,引风机叶片开度为52%,由表2可查得风量为额定风量的89.7%,电动机电流为262A,由表1-6可查得功率约为额定风量时的87%,此时引风机转速为89.7%额定转速,频率为44.9Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×262×0.83=2260kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.87)×0.897^3/0.96=1953kW

  节约的电功率为:2260-1953=307kW

  节电率为:307kW/2260kW=13.6%;

  (3)机组在80%额定负荷(480MW)运行时,引风机叶片开度为47%,由表2可查得风量为额定风量的87.2%,电动机电流为244A,由表6可查得功率约为额定风量时的84%;此时引风机转速为87.2%额定转速,频率为43.6Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×244×0.83=2105kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.84)×0.872^3/0.96=1731kW

  节约的电功率为:2105-1731=374kW

  节电率为:374kW/2105kW=17.8%;

  (4)机组在70%额定负荷(420MW)运行时,引风机叶片开度为42%,由表2可查得风量为额定风量的83.6%,电动机电流为228A,由表6可查得功率约为额定风量时的80%;此时引风机转速为83.6%额定转速,频率为41.8Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×228×0.83=1966kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.80)×0.836^3/0.96=1496kW

  节约的电功率为:1966-1496=470kW

  节电率为:470Kw/1966Kw=23.9%;

  (5)机组在60%额定负荷(360MW)运行时,单引风机工作,叶片开度为68%,由表2可查得风量为额定风量的98.8%,此时采用单引风机变频运行已无意义,不但达不到节能效果,可能反而会费能。电动机电流为316A,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×316×0.83=2726kW

  如果采用双引风机变频运行,满足100%风量要求时,叶片开度为20%,单台风机的风量为57%,两台的风量为114%,完全能满足要求。引风机转速为57%额定转速,频率为28.5Hz,则:

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.95)×0.57^3/0.96×2=1108kW节

  约的电功率为:2726-1108=1618kW

  节电率为:1674kW/2726kW=59.4%;

  由于机组在低负荷运行时稳定性较差,采用双引风机变频运行,可以增强机组应对突发事故的能力,提高机组低负荷运行的稳定性,同时还可以取得明显的节能效果。

  若机组的平均负荷以75%额定负荷(450MW)计算,平均节电率按20%计算,两台引风机可节约电功率900kW;年运行时间以7000小时计算,可节约电能630万kW.h,以上网电价0.35元/kW.h计算:

  每年可节约电费220万元,不到二年就可以收回全部改造投资。

  为了获得较高的节能效果,可将叶片角度开到最大(+30°),虽然会使风机的效率有所降低(约4%),通过变频器调速运行可获得较大的节电率,并满足锅炉风量的要求。

  (1)机组在额定负荷((600MW)运行时,引风机叶片开度为58%,由表2可查得风量为额定风量的81%,电动机电流为284A,由表6可查得功率约为最大风量时的79%,此时引风机转速为81%额定转速,频率为40.5Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×284×0.83=2450kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.79)×0.81^3/0.96=1717kW

  节约的电功率为:2450-1717=733kW

  节电率为:733kW/2450kW=29.9%;

  (2)机组在90%额定负荷((540MW)运行时,引风机叶片开度为52%,由表2可查得风量为额定风量的78%,电动机电流为262A,由表6可查得功率约为最大风量时的78%,此时引风机转速为78%额定转速,频率为39Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×262×0.83=2260kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.78)×0.78^3/0.96=1553kW

  节约的电功率为:2260-1553=707kW

  节电率为:707kW/2260kW=36.6%;

  (3)机组在80%额定负荷(480MW)运行时,引风机叶片开度为47%,由表2可查得风量为额定风量的75.5%,电动机电流为244A,由表6可查得功率约为最大风量时的76%;此时引风机转速为75.5%额定转速,频率为37.8Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×244×0.83=2105kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.76)×0.755^3/0.96=1245kW

  节约的电功率为:2105-1245=860kW

  节电率为:860kW/2105kW=40.8%;

  (4)机组在70%额定负荷((420MW)运行时,引风机叶片开度为42%,由表1-2可查得风量为额定风量的72.5%,电动机电流为228A,由表1-6可查得功率约为最大风量时的74%;此时引风机转速为72.5%额定转速,频率为36.3Hz,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×228×0.83=1966kW

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.74)×0.725^3/0.96=1054kW

  节约的电功率为:1966-1054=912kW

  节电率为:912kW/1966kW=46.4%;

  (5)机组在60%额定负荷(360MW)运行时,单引风机工作,叶片开度为68%,由表2可查得风量为最大风量的50%,此时采用单引风机变频运行已无意义,不但达不到节能效果,可能反而会费能,因此必须双风机变频运行。电动机电流为316A,则:

  工频运行时的电动机功率为:

  Pd1=1.732×6×316×0.83=2726kW

  如果采用双引风机变频运行,满足100%风量要求时,叶片开度为20%,单台风机的风量最大风量的为57%,两台的风量为114%,完全能满足要求。引风机转速为57%额定转速,频率为28.SHz,则:

  变频运行时的电动机功率为:

  Pb1=(Pd1/0.95)×0.57^3/0.96×2=1108kW

  节约的电功率为:2726-1108=1618kW

  节电率为:1674kW/2726kW=59.4%;

  由于机组在低负荷运行时稳定性较差,采用双引风机变频运行,可以增强机组应对突发事故的能力,提高机组低负荷运行的稳定性,同时还可以取得明显的节能效果。若机组的平均负荷以75%额定负荷(750MW)计算,平均节电率按40%计算,两台引风机可节约电功率1500kW;年运行时间以7000小时计算,可节约电能1050万kW.h,以上网电价0.35元/kW.h计算:

  每年可节约电费365万元,不到一年就可以收回全部改造投资。

  3 矿山通风机的节能计算

  矿山通风机很多采用对旋式静叶可调轴流风机,目的是采用低转速的电(风)机,而产生高的风压,以满足矿山通风的要求。一般高压风机必须由高速电动机拖动,而高速运转的机械其轴承容易磨损,增大了维护成本;采用对旋式轴流风机,可采用低转速的电(风)机,而产生高的风压,从而避免了机械磨损,延长了检修周期,降低了维护成本,提高了设备运行的可靠性。

  对旋式轴流风机是装在同一个风筒内的两台旋向相反的轴流风机,也可以拆开单独运行。采用不同的旋向主要是使风机出口的气流沿着轴向运动,从而减小阻力。对旋式轴流风机是用两倍的轴功率产生两倍的风压,而风量不变,就像是两级压缩机一样。

  对旋式轴流风机在工频运行时要求延时启动,目的是减小电动机启动电流对电网的影响。在采用变频器拖动时,由于启动时没有过电流,所以不需要延时启动,两台风机可以同起同落;而往往对旋式轴流风机的电动机功率都不大,所以可以采用“一拖二”的拖动方式:即用一台变频器同时拖动两台风机运行,并且同起同落,同频(速)运行,因为变频器在运行中是不允许投切负载的。

  矿山通风机的节能计算可以按照上述静叶可调轴流式风机的方法进行。

如何计算轴流风机和罗茨风机变频调速节能效果(1)

  综上所述,轴流式风机变频调速节能效果的计算看上去复杂,实际上具有一定的规律性。如果一直记不住计算方法的话,可以多多练手,这样就可以达到熟练。学会计算方法对风机节能具有非常重要的意义,希望大家可以引起重视。


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静音轴流风扇在工业生产中一直非常常用,随着时代和工业的发展,传统的静音轴流风扇已经很难适应多方面的生产需求了,在这个时候,关于静音轴流风扇的新技术就不断地涌现着。在这里我们将介绍一种静音轴流风扇的新技术。  背景技术:  目前使用的轴流风机一般包括电机、叶轮、叶片、风筒、电机固定支架;叶片固定在叶轮上,叶轮固定在电机的旋转轴上,电机通过电机固定支架固定在风筒内部;目前的结构存在由于固定电机固定在送风路径上,这样增加了风阻,降低了风机的送风量,同时采用大功率的电机容易产生较大的声音。  技术实现要素:  本实用新型的目的是提供一种静音冷却用轴流风机,解决如何减少风机整体的风阻同时降低风机运行过程中电机产生的噪音的技术问题。  静音冷却用轴流风机,包括风筒、电机组件、电机罩;电机组件包裹在电机罩内,该电机罩整体成从上到下直径逐渐缩小的圆锥形;电机组件包括一个壳体、多个成三角形排列的电机、叶轮驱...
2018 - 09 - 09
静音风扇在我们的生活中非常常见,因为我们在家庭生活的过程中,总是希望家庭环境中不要出现过于严重的噪音,这样我们才能够好好的生活。那么静音风扇哪个牌子好?静音风扇买哪家的会比较好呢?在这里我们为大家总结了一些好的静音风扇品牌。  马上就要到夏天了,是不是又在苦恼夏天电器的使用,用 空调 容易感冒也容易皮肤干燥,然而要是在午觉的时候用普通的 电风扇 ,它那呼呼的声音也会把你吵的心烦意燥,让你睡不好觉,综合上述,小编为你们推荐几款静音风扇,希望大家会喜欢哦!  美的空调扇  图上 吹出来的风不 像 普通电 风 扇那样 死板 ,相对来说 还 是比较柔和的, 会 让人觉得舒服。还 有那好多片 扇叶 的 设计,将风变得细致、柔和,并且它不像普通风扇那样会发出让人心情变烦躁的声音。 它使用的是 无 菱角 设计, 无论从 触感上,视觉上都 会让人觉得 舒服,家里要是有小孩,再也不用担心他会把手放进去或者那...
2018 - 08 - 28
大家或许会发现,同样是220v工业排气扇,不同的工业排气扇价格差别有时也会比较大。大家或许时又会感到有些迷惑,220v工业排气扇价格究竟是由什么因素影响的呢?这篇文章我们将为大家讲解220v工业排气扇价格和规格的关系。  工业风扇规格 如何选购 大型工业风扇是一种直径达到 7.3 米的大型工业风扇, 风扇吹拂的面积和风 扇的直径有着直接的关系。  WiMaCO 大型工业风扇覆盖面积大、易清洁、解决了噪音大,耗能大 的问题。  工业风扇规格: WiMaCO-XE: 技术规格 型 号 最大转速 风扇主体重量 电机功率 20ft(6.0m) XE4-6.0 70RPM 86kg 1.1Kw 23ft(7.3m) XE4-7.3 60RPM 97kg 1.1Kw 3.5Amps/380V 5.7Amps/220V 满载电流 3.5Amps/380V 5.7Amps/220V WiMaCO-XL: ...
2018 - 08 - 28
工业排气扇根据使用电压的不同也有一系列的分类。在现代的工业生产中,非常常用的工业排风扇一般是220v和380v的。这两种工业排气扇的使用电压不同,在一些特性上也会有所不同。那么220v最小工业排气扇和380v的哪种噪音更小呢?  220v的排气扇和380v的排气扇,都是排气扇的用电电压,和排气扇的噪音没有任何关系,380v的电机的输出功率,和排气扇的噪音是没有关系的,您关键是要看风量和风压,噪音是和风量的大小成正比,和排气扇的电压的大小是没有关系的,我们可以为您根据您需要的排气扇的噪音大小和排气扇的安装方式和要求来进行选型报价,使您选择合适使用的排气扇。  工业排气扇的工作原理其实和工业排风扇有异曲同工之妙。在很多的大型生产企业当中都用得到。排气扇主要的作用是进气排风。在一些大型的超市,工厂……工业排风扇的作用还是非常明显的。而且,随着科技的进步。这些工业排风扇排气扇技术正在越来越完善。以...
2018 - 08 - 28
工业用排气扇,顾名思义就是在工业生产中经常使用的一种用于通风换气的机械。它在我们的生活中也非常常见,但是或许很多人对它还没有足够深入的了解。这篇文章我们将从多个方面来深入介绍工业用排气扇,保证大家更了解这种机械。  结构  工业排风扇外壳材质主要引用国外先进技术所生产的IP54、F级绝缘风机专用铝壳马达。具有欠相过载保护作用、使用寿命长、运转平稳、噪音小。  采用号称500年不分解的FRP(玻璃钢)为风机外壳材质,具有抗酸碱、防腐蚀、不生锈 负压风机使用年限长等特点,同时减少了由于整机因金属材料多而产生共鸣的现象.  设备类型  工业排风扇的类型可以根据排风口来进行分类,大致是可以分为:横流式排风扇,轴流式排风扇,离心式排风扇,全导管型排风扇,导管进风型排风扇,导管排风型排风扇,以及隔墙型排风扇。这些排风扇都是根据风扇的进口,以及风流的形式来分类的。  换气方式  排风扇的换气方式分为排出...
2018 - 08 - 28
工业排气扇品牌有很多,因为工业排气扇的需求量非常大,市场发展潜力也非常大。但是工业排气扇品牌这么多,真正好的却没有那么多。这篇文章我们将为大家介绍一些生产优良工业排气扇品牌,帮助大家选到好的工业排气扇。  众所周知,厨房是油烟最多的场所,所以每个厨房都装有排气扇,排气扇不仅有通风效果,而且还能缓解油烟吸附在墙面上的油渍,从而保证了厨房里的清洁。那么排气扇哪个品牌好呢?下面就跟小编一起来看看十大排气扇品牌排名吧。  一、排气扇哪个品牌好——松日  松日位于上海建于1996年,是我国有名的电器厂商,一直专注生产家用电器产品。该公司的产品包含了节能灯、电线电缆等,其次它的质量非常好,受到了很多消费者的青睐。  二、排气扇哪个品牌好——奥普  奥普位于浙江建于1993年,该公司一直专业对家用电器的生产,而且一直秉承品质为第一的研发理念,给消费者带来了健康舒适的居室环境。  三、排气扇哪个品牌好——...
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