浅谈风机变频调速节能技术

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1、浅谈风机变频调速节能技术动本083班邢玫【摘要】根据泵与风机在不同工况下运行的性能与特点，分析了变流量运行时，泵与风机流量、扬程(压头)、功率与转速间的关系。介绍了变频器在泵与风机调速上的应用现状，及使用变频器变频调速与挡板节流对比，阐述了变频调速节能原理及经济效益。提出了变流量运行时，泵与风机应采用变频技术，合理配备，并举例分析比较了水泵采用变频调节时的特性、耗能情况及其经济性。【关键词】风机；水泵；变频器；节能【引言】风机和泵是一种把机械能转化为流体(液体、气体)的势能和动能的动力设备，广泛

2、用于国民经济的各个方面。根据泵与风机在不同工况下运行的性能与特点，分析了变流量运行时，泵与风机流量、扬程(压头)、功率与转速间的关系。由于目前绝大部分风机水泵(压缩机)都采用风门挡板(阀门)调节流量，造成大量的节流损耗，若采用转速调节，具有巨大的节能潜力。直到上世纪七十年代，都采用机械调速或滑差电机调速，但这属于低效调速方式，仍有较大的能量损耗，并且驱动功率受到限制：到上世纪80年代，开始采用液力耦合器调速，并且突破了驱动功率的限制，向大功率方向发展，但它与滑差电机调速一样，属于低效调速方式，仍

3、有较大的能量损耗。直到上世纪90年代，随着电力电子技术和计算机控制技术的发展，变频器很快占领电动机调速市场，并向高压、大容量领域发展，使采用高压电动机驱动的风机、水泵、压缩机进行变频调速节能改造成为可能。进人新世纪以来，国产高压变频器生产企业如雨后春笋般的涌现，并且其质量和可靠性直逼进口产品，且价格低廉，服务周到，因此在很多领域大有取代进口产品的趋势。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果，改善现有设备的运行工况，提高系统的安全可靠性和设备利

4、用率，延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。风机与水泵是用于输送流体(气体和液体)的机械设备。风机与水泵的作用是把原动机的机械能或其它能源的能量传递给流体，以实现流体的输送。即流体获得机械能后，除用于克服输送过程中的通流阻力外，还可以实现从低压区输送到高压区，或从低位区输送到高位区。通常用来输送气体的机械设备称为风机(压缩机)，而输送液体的机械设备则称为泵。1风机的主要功能和用途风机按工作原理的不同，可以分为叶片式(又称叶轮式或透平式)和容积式(又称定排量式)两大类。叶片

5、式风机又可以分为离心式风机、轴流式风机、混流式风机和横流式风机：容积式风机又可以分为往复式风机和回转式风机，而回转式风机又可用分为罗茨风机和叶氏风机。风机除按上述工作原理分类外，还常按其产生全压的高低来分类：(1)通风机：指在设计条件下，风120THEW0RLDOFINVERTERSr—一机产生的额定全压值在98Pa~14700Pa之间的风机。在各类风机中，通风机应用最为广泛，如火力发电厂中用的各种风机基本上都是通风机。(2)鼓风机：指气体经风机后的压力升高在14700Pa~196120Pa之间

6、的风机。(3)压缩机：指气体经风机后的压力升高大于196120Pa以上，或压缩比大于3．5的风机。(4)风扇：指在标准状况下，风机产生的额定全压低于98Pa的风机。这类风机无机壳，故又称自由风扇。2风机的性能参数风机的基本性能参数表示风机的基本性能，风机的基本性能参数有流量、全压、轴功率、效率、转速、比转速等6个。(1)流量：以字母Q(q)表示，单位为(升)1／s、m／s、in／h等。(2)全压：风机的全压P表示空气经风机后所获得的机械能。风机的全压P是指单位体积气体从风机的进源管理”项目的成败

7、!目前见到的变频调速节能改造项目的节能计算多有偏颇不实之处，这主要是缺乏理论指导和实践经验，而教科书上又缺乏系统的内容，致使大家各行其是，无所适从。当然也不排斥有些节能厂商为了推广其节能产品而误导用户，故意夸大节能效果；但是更多的则是由于没有掌握节能计算方法。所以，根据长期以来从事风机、水泵、压缩机变频调速节能工程的实践，有责任将其总结成文，作为用户在节能改造时参考：同时也希望引起大家的讨论，以便形成共识。1：3截面1流经叶轮至风机的出口截面2所获得的机械能。风机全压的计算式为：p=(p：+：)

8、一(p。+12)JV／m2风机的全压等于风机的出口全压(出口静压和出口动压之和)减去风机的进口全压(进口静压和进口动压之和)。(3)轴功率：由原动机或传动装置传到风机轴上的功率，称为风机的轴功率，用P表示，单位为kW。P：盟r／，rlr式中：Q一一风机风量(m／s)；P一风机全压(kPa)：，7_传动装置效率：厂7广一风机效率；，7厂一电动机效率。电动机容量选择：P=Q．p(4)效率：风机的输出功率(有效功率)PU与输入功率(轴功率)P之比，称为风机的效率或全压效率，以n表示：叩一P“O．P，(