运用变频采调速对滤池反冲洗鼓风机控制的节能改造

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1、.运用变频采调速对滤池反冲洗鼓风机控制的节能改造摘要：滤池反冲洗是恢复和继续发挥滤池过滤功能的重要手段，只有选择合适的反冲洗强度才能满足滤池反冲洗工艺的要求。本文分析了滤池反冲洗鼓风机原有的阀板节流控制方式存在的缺陷，采用变频器对其进行调速控制改造，通过相关数据的测试和对比结果表明，变频调速用于滤池反冲洗鼓风机控制既满足了生产工艺要求，又具显著的经济效益。关健词：变频调速供水行业滤池反冲洗节能降耗一、前言随着现代控制技术的发展，气动类元件在工矿企业中被广泛应用，作为气动能源的鼓风机，其容量也越来越大，而为其配套的电动机的容量也随之增大，且是常年运行。由于鼓风

2、机一直在全压全速满负荷运行中，生产过程中只需要负荷的70%就满足工艺要求。而电力拖动的设计按当时的工艺要求以最大负载来配置电动机的容量。于是，使电动机运行效率降低，造成能源浪费，这对常年运行的鼓风机来说很不经济的。近年来，随着国际能源高度紧张，各行各业都在研究对策进行节能降耗，控制生产成本。为此，我采用目前技术已很成熟的变频调速技术对我厂的鼓风机糸统进行节能改造。改造后的系统具有能耗低、机械噪音小、故障维修率低、与计算机系统联结形成完善的自动化控制系统，在我厂具有明显的经济效益和社会效益。二、滤池反冲洗工艺状况：滤池反冲洗是恢复和发挥滤池过滤功能的重要手段，

3、滤池的效率完全依靠有效的清洗来实现。反冲洗强度不足，导致滤池清洗不干净、滤池堵塞较快、产生泥球以至口影响过滤性能；反冲洗强度太大，可能出现滤料层、承托层翻动，膨胀太高，造成跑砂、配水系统故障或漏砂现象。因此，只有选择合适的反冲洗强度才能满足滤池反冲洗工艺要求。净水厂v型滤池反冲洗工艺要求:滤池满足反冲洗条件时，先进行气冲，再进行气水混合冲，后进行水冲，气冲强度的大小由鼓风机风量和风压的大小来控制，水冲洗的强度由反冲泵流量和扬程的大小控制。三、鼓风机原有系统情况1.设备配置我厂有陕西鼓风机厂生产的型号c60-1.5型轴向导流、多级单吸离心式风机二台，一用一备：

4、进口风量60m3../min、进口风压1Mpa、出口压力1.5Mpa。匹配电机型号：Y280S-2型异步电动机，额定功率为75kw，额定电流140A、额定电压380V、频率50Hz、转速2970r/min，三角接法，B级绝缘。采用全压直接启动接触器控制，原主电路及控制电路如下图。....2.鼓风机系统工作原理简述鼓风机系统中有三个以其配套的电动阀门：分别是进风阀、出风阀、回风阀。初始状态进风阀和出风阀关闭，回风阀打开，电机空载起动；电机开启后，依次打开出风阀和进风阀，待两阀门开到位后，关回风阀，待回风阀关到位后，风机开始正常送风。鼓风机的风量和风压是靠人工手

5、动调节电动阀门的开度来实现，电机正常送风阶段一直在全压全速运行。四、提出问题1.在冲洗滤池时，工艺要求反冲洗的强度为14-17/，只需鼓风机进风阀开到阀门全程的1/2就能满滤池反冲洗工艺要求。鼓风机富余的功率白白消耗在阀门上,降低电机效率。没有与电脑控制的滤池的进出水阀及气冲阀配起来。2.生产工艺要求需二个冲洗强度为最佳，鼓风机的风量的调节是通过人工手动调节进风阀的开度来实现,未能满足工艺要求。风机从启动到正常运行靠控制电动阀门的开关来实现，相关设备多，故障率高。3.电机全压直接起动，起动电流很大，对电网有冲击，尤其对风机的连轴器、轴承造成严重机械磨损。五、

6、对提出问题的分析（一）从节能的角度1、变频调速的基本原理根据异步电机的转速公式n＝60f(1－s)／p，要调节电动机的转速，只有通过改变同步转速来实现。由n0=60f／p可知，一是通过改变磁极对数p来实现调速，但是这种方法的缺点是调节是有级的，且极数很少，电动机的效率将降低。二是通过改变定子电源频率f来实现调速。由no=60f/p可知，当频率连续可调时，异步电机的同步转速n0也连续可调，因为电机的转子转速nm总是比同步转速n0略低些。所以，当n0连续可调时，nm也连续可调。由于异步电动机的同步转速n0与电源频率成正比，所以改变电源频率就能改变同步转速n0，从

7、而实现调速，这就是变频调速。即将工频50Hz的交流电输入变频调速器，通过整流、储能元件、逆变器等，变换成频率连续可调的三相交流电流，控制电动机的转速，又根据交流电动机转矩公式：T=CΦT2＆∮2可见T与∮、I成正比，又U＝E1=C1F1∮则∮＝E1/F1=U1/F1..要满足电动机的输出转矩不变，就要维持U1/F1为一定值，由此，变频调速也称为VVVF调速方式。2、鼓风机变频调速节能原理分析1、进风阀门开度为100％时的管网阻力特性曲线2、进风阀门开度为70％时的管网阻力特性曲线3、转速为额定转速n2(f=50Hz)时的风机特性曲线4、转速为转速n(f=40

8、Hz)时的风机特性曲线风机的设计工作流量为60m3/