采用神源变频器对风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。
由图可以说明其节电原理:
图中,曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H-Q)特性,曲线(2)
为管网风阻特性(风门全开)。曲线(4)
为变频运行特性(风门全开)
假设风机工作在A点效率,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1降到
n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q-H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。
2.风机在不同频率下的节能率
从流体力学原理得知,风机风量与电机转速功率相关:风机的风量与风机(电机)的转速成正比,风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,故风机的轴功率与风机(电机)的转速的三次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的三次方成正比):请看风机定律
频率f(Hz)
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转速N%
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流量O%
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扬程H%
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轴功率P%
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节电率
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50
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100%
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100%
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100%
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100%
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0.00%
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45
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90%
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90%
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81%
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72.9%
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27.10%
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40
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80%
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80%
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64%
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51.2%
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48.80%
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35
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70%
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70%
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49%
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34.3%
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65.70%
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30
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60%
|
60%
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36%
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21.6%
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78.40%
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25
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50%
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50%
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25%
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12.5%
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87.5%
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根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。
例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,
则P45/P50=453/503=0.729,
即P45=0.729P50将供电频率由50
Hz降为40Hz,
则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50
3.变频器,对于风机水泵类负载,节能原理都是一样的。
平方转矩类负载,根据流体力学公式,因转速和流量呈一次正比关系,转速和功率呈三次正比关系,因为考量风机的出力无非就是流量和风压,又风压的平方和转速呈正比,转速和频率又是一次正比。所以只需降低频率,就能大大降低功耗(前面说的三次方关系)。
如果没有变频器,往往用风门挡板来控制风量,那就会有一部分能耗浪费在风门上,变频器就能从源头把这部分能耗省去。
二、投资与节能:
变频节能系统(装置)在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%,在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值,这些节能效果平均值是由实际应用中得到,权威性数据可由市场上公开出售的资料(书)查到;通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知:变频节能系统(装置)的投资回收期一般为6-15个月(这是经验值也是权威数据)。
神源风机型变频器产品特点:
■针对风机节能控制设计
■内置PID和先进的节能软件
■高效节能,节电效果20%~60%(根据实际工况而定)
■简便管理、安全保护、实现自动化控制
■延长风机设备寿命、保护电网稳定、保减磨损,降低故障率
■实现软起,制动功能
应用行业:
□罗茨风机
□矿山风机
□离心风机
□工业风机
□环境工程