变频器在罗茨风机上的应用与节能

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1、万方数据2007拄新疆有色金属47变频器在罗茨风机上的应用与节能张东(新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂831500)摘要罗茨风机具有强制辖气的特征，通过罗菠风机的特性与变频改造前后涮的实际数据，对节能进行分析关键词罗菠风机变频器应吊节能罗茨鼓风机属容积器转式鼓风机，其最大特点是使用过程中当压力在允许范围内加以调节时，流量的变动甚微，压力的选择范围很宽，具有强制输气的特征。它结构简单、维修方便、整机推动小。由于这一特征罗茨鼓风机在冶金、建材、化工等各工业部门得到了广泛地应用。如冶炼厂制酸工段鼓风引风罗茨风机装置。1变频器在引风鼓

2、风罗茨风机上的应用冶炼厂制酸焙烧炉使用55kw、45kw罗茨风机。传统的风量控制方法是依靠放风阀进行调节。由于罗茨风机的风量较为恒定，而煅烧时根据炉内情况需要随时调节风量，当炉内需要减少风量时，是通过放风阀放走多余的风量，造成严重的能源浪费。在引风鼓风上罗茨鼓风机的电能消耗占60％左右，随着电价的调整(整体上是上升趋势)，电费在生产中所占生产成本的比重将越来越高。因此降低引风鼓风机的能源消耗成为提高企业经济效益的重要环节。工艺要求风量随炉内条件进行调节，调节风机的鼓风量，对罗茨风机可由变频器改变风机的供电源频率来进行无级调速调节

3、风量，给变频器的应用与节能留下较大的空间。由于制酸工段的特殊环境酸雾很大等原因，采用其他调速方式都存在不少问题，如；电磁滑差调速维修量大，需要换电机，功率因数低、对恒转矩负载节能效果差{绕线式电机串级调速维修量大、需要换电机、功率因数低；调速型液力耦合器调速需基础处理，功率因数低，对恒转矩负载节能效果差。采用变频调速方式可有效克服上述问题，在对制酸焙烧炉罗茨风机的变频调速改造中，测量了传统方式调节下P—H曲线与变频方式调节下P—H曲线，通过分析与数据拟合，得出了节能计算公式，与实测结果非常接近。啦、占丑静器枣vE善丑料霄【l20

4、406080100l2Il’l；f1丌j力【El{nf，q图2变额调节下p--H曲线罗茨风机在正常煅烧情况下，压力调节范围为4900～14700Pa，相应于30％～70％。在阀门调节情况下，P—H拟合关系为；P=0．6498H十0．3364。在变频调节情况下，P—H拟合关系为：P一0．7959H一0．0860。风机的实际工作频率是随机的，因此单独在某一频率下讨论节能率的大小是没有实际意义的，应计算在压力调节范围内的平均节能率数值。若压力调节范围在o．3～1_0之间，可得出如下计算公式：△P一研1f撼(o一32．74％2变频调速节

5、能原理(1)风机水泵的节电原理万方数据48张东：变频器在罗茨风机上的应用与节能第4期风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用挡风玻璃控制额定风量Q-=100％输出时，则轴功率N，与面积AH，0Q。戒正比，若风量减半Qz=50％输出时，则轴功率Nz与面积BH。OQ成正比，它比N，减少不多，这是因为需要克服挡风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n，降至n：，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N。与面积cH。OQ：成正比，在

6、满足同样风量Q。情况下。轴功能降低很多，节省的功率耗损An与面积BHtH，成正比，可见节电效果十分显著。(2)流体力学的观点流量。。转速，压力。。转速△2，轴功率。。转速△3，若转速下降20％，则功率下降到51．2％；若转速下降50％，则轴功率下降到12．5％，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。为此，许多行业，如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术产生节电及增产的效果。(3)节能计算由流体力学知道，当风机转速从n

7、变到n7后，风量Q、风压H及轴功率P的变化关系：Q+=Q(n’／n)H7一H(n’／n)2P’一PCn’／n)3当风机低于额定转速时节约电为：E—E1一(Q／Q。)3]×P×T(kWh)式中：Q。为额定转速时的流量；T为时间；Q为实际流量；P为额定转速时电机功率。(4)优势分析①满足工艺要求变频调速范围在10：1以上，而冶炼工艺过程中调速范围在10：1范围内即可满足工艺要求。②变频器的使用便于进行集中控制，提高工厂的自动化水平，使设备的集中监控成为可能，大大降低人员维护费用，提高设备可靠性。③变频器产品平滑的调速特性大大提高产品

8、质量。④变频器可以实现节能、降低成本消耗，获得可观的经济效益。(5)结论变频器是通过转速的调节满足工艺要求并实现节电的作用，就单台电机来说，变频器并不是发电机，无法在电机容量处于饱和状态的工艺要求下实现节能效果。首先要满足使用的要求，再适当的改变现有的工况参数值