应用的研究引风机变频调速节能技术.doc

.研究引风机变频调速节能技术来源：中国论文下载中心    [ 11-11-16 10:30:00 ]    编辑：studa110711      　　【关键词】技术,节能,研究,变频,风机,接触,调节,功率,转速,电机,　高压交流变频调速技术是一种主要用于交流电动机的变频调速技术,其技术和性能胜过其它任何一种调速方式(如降压调速、变极调速等315KW引风机日常运行风量调节为入口挡板调节方式,入口挡板开度最大不到70%左右,该方式不能及时调节,运行效率低,节流损失大,电机启动时会产生5～7倍的冲击电流,对电机造成损害为此,采用变频调节方式对风机系统进展改造,将1#引风机改为变频驱动,风量由手动给定4～20mA信号调节,以减少溢流和节流损失,提高系统运行的经济性　　一、引风机变频调速节能技术　　(1)节能原理当采用变频调速时,可以按需要升降电机转速,改变风机的性能曲线,使风机的额定参数满足工艺要求,根据风机的相似定律,变速前后风量、风压、功率与转速之间的关系为:Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=(N1/N2)2;P1/P2=(N1/N2)3　　式中:Q1、H1、P1—风机在N1转速时的风量、风压、功率;Q2、H2、P2—风机在N2转速时相似工况下的风量、风压、功率。

　　假设转速降低一半,即:N2/N1=1/2,那么P2/P1=1/8,可见降低转速能大大降低轴功率到达节能的目的当转速由N1降为N2时,风机的额定工作参数Q、H、P都降低了也就是说当转速降低时,额定工作参数相应降低,但效率不会降低,有时甚至会提高因此在满足操作要求的前提下,风机仍能在同样甚至更高的效率下工作降低了转速,风量就不再用关小风门来控制,风门始终处于全开状态,防止了由于关小风门引起的风力损失增加,也就防止了总效率的下降,确保了能源的充分利用当采用变频调速时,50Hz满载时功率因数为接近1,工作电流比电机额定电流值要低,这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用,可以为电网节约容量20%左右　　(2)挡板控制挡板调节就是利用改变管道阀门的开度,来调节风机的流量挡板调节时,风机的功率根本不变,风机的性能曲线不变,而管道阻力特性曲线发生变化,风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲线的交点处就是新的工作点见图1)　　(3)变频控制变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点,变速调节中没有附加阻力,是比拟理想的一种调节方法通过变频器改变电源的工作频率,从而实现对交流电机的无级调速。

风机采用变速调节时,其效率几乎不变,流量随转速按一次方规律变化,而轴功率按三次方规律变化同时采用变频调节,可以降低泵和风机的噪声,减轻磨损,延长使用寿命见图2)　　二、节能分析计算　　(1)变频调速系统回路6KV电源经变频装置输入接触器KM1到高压变频调速装置,变频装置输出经出线接触器KM5送至电动机1;或6KV电源经变频装置输入接触器KM2到高压变频调速装置,变频装置输出经出线接触器KM6送至电动机2;6KV电源还可以经旁路接触器KM3和KM4直接起动电动机1和电动机2　　(2)互锁接触器KM1和KM2互相闭锁,即KM1和KM2不能同时闭合;接触器KM5和接触器KM6互相闭锁,即KM5和KM6不能同时闭合;接触器KM5和接触器KM3互相闭锁,即KM5和KM3不能同时闭合;接触器KM6和接触器KM4互相闭锁,即KM6和KM4不能同时闭合;接触器KM1和接触器KM6互相闭锁,即KM1和KM6不能同时闭合;接触器KM2和接触器KM5互相闭锁,即KM2和KM5不能同时闭合;　　(3)节能效果分析计算由于在运行过程中,炉侧需根据机组负荷变化的要求调整风机完成过程控制量的调节,且风机运行性能指标一致,可以对引风机运行数据分别合并处理,并且采用流量百分比和挡板开度之间关系的变化趋势曲线对引风机的变频功耗进展计算。

Pd:电动机功率;U:电动机输入电压6kV;I:电动机输入电流28 A;COSφ:功率因数0.85计算公式:Pd=1.732×U×I×COSφ;①单台工频功耗计算Pd=1.732×6×28×0.85=247.33(kW)(包含管道缩口及挡板节流损失)②单台变频功耗计算根据流体力学原理,风机风量与电机转速及电机功率存在一定的关系:Q1/Q2=n1/n2;H1/H2=(n1/n2)2;P1/P2=(n1/n2)3其中:Q1实际流量,Q2额定流量,Q为风量;H为风压;P为电机轴功率;n为电机转速;将现场运行数据代入P1/P2=( Q1/Q2)3,得(85000/188730)3=P1/315,p1=28.67KW;变频器网侧功耗Pb=P1/ηb=28.67/0.92=31.16KW;单台计算节电率:(ΔP/ Pd)*100%=(247.33-31.16/247.33)=87%;单台实现节电率:变频运行时电动机平均电流Ig为12A1-(Ib/Is)*100%=1-(12/28)=57%;变频改造后的效益:年节约电量=引风机台数*单台变频节电率*单台工频功率*年运行小时=57%*247.33*5400=761281.74(KWh)。

按工厂0.5717元/kWh计算,每年可节约电费761281.74*0.5717=435224.7元　　三、完毕语　　高压变频装置在二甲醇引风机上的应用,可实现电机软启动,延长电机使用寿命,引风机挡板全开,减少风道振动与磨损2009年对一甲醇转化250KW引风机安装高压变频调速系统后,目前设备运转状况良好,年可节约电能34万元,节能效果明显参考文献:文摘要：提出了几个高层民用建筑的防排烟系统在设计、施工和验收交付使用中常见的问题，并分析了造成问题的原因，提出处理这些问题的方法及对策  　　论文关键词：防排烟系统；自然排烟；正压送风；机械排烟  　　　  　　1 高层防排烟系统可能出现的问题  　　1.1 自然排烟设施不能到达排烟要求  　　按照?高层民用建筑设计防火标准?中的要求，对于建筑高度不超过50m的一类公共建筑和建筑高度不超过l00m的民宅，最好设置自然排烟系统自然排烟是一种建造经济、设置简单、容易操作、维护也十分方便的排烟系统但是，一些使用自然排烟系统的工程在设计、施工过程中不能按标准进展，导致了工程完工之后，所建立的自然排烟设施并不能到达要求或不根本具备排烟作用，具体的来说，问题主要表现在如下几个方面：  　　〔1〕自然排烟窗的位置设置不当：从排烟的效果考方面虑，排烟窗应该设置在尽量靠近屋墙上部的位置。

但是，现在在相当数量的工程中，可能是出于外墙美观，甚至仅仅为了工程建立的方便，自然排烟窗并不是设置在墙上部的，而设置在了中部甚至下部，距顶板的距离较大，非常不利于自然排烟  　　〔2〕自然排烟窗的开窗面积不符合标准：?高规?对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确的规定，但由于局部设计人员未按标准要求进展认真计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致局部工程排烟窗面积达不到标准要求，直接影响排烟效果  　　〔3〕排烟窗的安装高度较高或者缺少便于开启的装置：按相关标准要求，排烟窗的开启装置应该以便利和快速为设计基准但在一些建筑的设计中，排烟窗的设置高度较高、开启困难，有的甚至变为固定窗完全无法翻开，这一点相当不利于火灾情况下使用者的自救  　　1.2 机械防烟设施的设置问题  　　在机械防烟设施方面，设计和建造时容易出现送风道截面尺寸过小，送风口尺寸、正压送风系统余压值达不到标准要求的现象，这些现象会直接导致送风口实际送风量严重缺乏，开启门洞处风速近似于零的情况，造成这个问题的原因相对复杂，下面我们来具体分析：  　　〔1〕风机选型不当：按标准要求，防烟楼梯间及前室、消防电梯前室及合用前室的机械加压送风量应由计算确定，当计算值和标准规定的值不一致时，应取两者中较大值。

有少数设计者因忽略这一点而直接按标准给定的值确定送风量，就有可能会导致所选用的风机风量偏小，不能满足要求  　　〔2〕送风道设计阻力打导致风压损失：在实际工程验收时，有时会发现发现送风口尺寸以及所选用的风机风量和风压均能满足设计规定，但送风口实测风速却很小，或是离风机较近的风速很大，但稍远一些的风口却没有风现象，这种情况显然是难以满足设计要求的究其原因，一般都是由于送风竖井的施工达不到标准，漏风严重所导致的出现这些问题的工程，有相当多的一局部送风道的尺寸偏小，砖、混凝土风道内壁粗糙未用水泥砂浆抹平整，管道连接不严实，常闭风口关闭不严密，漏风十分严重，导致送风口的风速、风量达不到标准要求  　　〔3〕重复设置自然排烟系统与正压送风系统对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过l00m的居住建筑，按?高规?要求，应设置机械加压送风系统，有的工程在上述部位同时又采用了自然排烟，导致火灾情况下，机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时，防烟楼梯间难以形成正压，达不到防烟效果  　　〔4〕 未设置合用正压送风系统的压差调节装置按标准要求，机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。

目前很多工程的合用正压送风系统没有设计压差调节装置，无法满足楼梯间的余压值高于前室的要求  　　2 防排烟风机的配电不符合标准要求  　　2.1 风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求  　　防排烟风机属于消防设备，其供电应为一、二级用电负荷但实际工程中有的供电线路不是接自消防电源，而是引自普通配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，上述供配电均达不到一、二级用电负荷要求的专用双电源回路且设末端自动切换装置的规定  　　2.2 配电线路的敷设安装不符合要求  　　按规定，排烟风机、正压送风机的配电线路应采用耐火或阻燃电缆、导线在封闭式防火电缆桥架及封闭式防火金属线槽内或穿焊接钢管敷设，暗敷时应敷设在混凝土内且保护层厚度不小于30mm，明敷时金属线槽、金属管均应涂防火涂料保护但检查中发现有的施工班组因交底不到位，随意地将防排烟风机配电线路穿PVC塑料管，或在吊顶内敷设时虽然穿金属管但未涂刷防火涂料，并存在用普通电缆线取代耐火、阻燃电缆线现象，难以满足线路的防火性能和应急用电的需求  　　2.3 防烟分区无挡烟设施或设施不符合要求  　　现在有相当一局部工程，设置的机械排烟的部位没有按标准要求在吊顶下设置挡烟垂壁，尤其是二次装修时，有的甚至将原有的垂壁打掉。

一些地下车库虽然采用了建筑的梁充当挡烟设施，但是排烟口却均在梁下安装，这时梁就起不了挡烟垂壁的作用 2.4 防排烟系统失效  　　一般说来，防排烟系统仅是火灾时使用，平时除了例行的定期检查外，系统根本上是不运行的参照达尔文“用进废退〞理论，合格的系统如果长期闲置，也有可能由于人为因素：如产品制造局限，防排烟阀门易熔片脱落;维护管理不当，传动机构锈蚀，控制系统失灵无法响应动作等等平时未被发现的隐患，在火灾发生的关健时刻往往引起运行故障，使得系统不仅不能起到控制烟气、帮助扑救和人员疏散的作用，反而使系统的风道成为烟火蔓延的“走廊〞  　　3 解决上述问题的对策  　　3.1 从职能部门监视管理方面抓落实  　　首先，消防监视部门加强防排烟系统工程的设计审核与竣工验收监视工作其次，明确建筑工程工程中的防排烟系统，必须由具有消防工程施工资质的工程公司来安装施工  　　3.2 从功能划分上，强调防排烟设施的重要性  　　所谓“消防防排烟系统〞，就是一个包括排烟风机、送风风机、风管或风井、各种排烟防火阀门、风口以及联动系。