變頻控制技術在陶瓷行業節電中的應用
發布時間:2019-07-12 11:32:24來源:
制節電的顯著效果,并結合企業實際運行,建議陶瓷企業大量推廣應用。
關1詞變頻控制,節電,應用1前言陶瓷行業是能耗大戶,能耗成本占總成本的1/3左右。因此降低能耗是每個企業值得探索的課題,其中變頻控制技術在陶瓷行業的應用,尤其是各類風機采用變頻調速降低電耗被越來越多的企業認可和接受。
2風機特性和變頻節電原理陶瓷企業風機大都采用鼠籠式異步電動機拖動,與電機同軸組合成機電一體化產品進行恒速運行。當需要調節風壓、風量時,絕大部分采用擋板式閥門進行調節,功率損失非常大。采用變頻調速時風機的風壓、風量調節是避免功率損失進行節能的比較佳辦法。
2.1風機參數和特性風量Q、風壓H、軸功率P和效率Ti是風機的基本參數。常用離心式風機的風量Q與轉速n成正比,風壓H與轉速的平方n2成正比,軸功率P與轉速的三次方n3成正比。若已知某一運行狀態下的風機參數和,則當轉速變為n2時,其對應的參數風量(2,風壓H2和軸功率P2分別為:設h為管網通風阻力,i為管網風阻,由阻力定律知h=rQ2.如圖(1)風機特性曲線,圖中管網h=f(Q)曲線與風機H=f(Q)曲線的交點、稱為工作點。此時風機處于風量為Qi,風壓為札的運行狀態。當風機轉速n和管網風阻r發生變化時,h=f(Q)、H=f(Q)曲線及其工作點均隨之發生變化。如中A2、A3A為新工作點,即Q越大,h越大,H風機特性曲線越小。因此,風機調節的基本原理和辦法就是通過改變風機本身的H=f(Q)(如改變轉速n)或改變外部管網的h=f(Q)(如改變風阻r)。
2.2變鐸調速節電原理變頻控制的基本原理,就是直接將交流電的電源頻率換為較低頻率的交流電,用改變供電頻率的方法來調節電動機的轉速,而且滿足一定的轉矩要求,由電機學已知,異步電機的轉速和轉差率公式分別為:n=60f(l-s)/P f定子頻率P定子極對數根據以上率f時,轉速n與f成正比,因此改變電源的頻率就可以平滑地調節電動機的轉速。異步電動機調速方法之一就是改變電源頻率從而改變電機轉子頻率即變頻調速。
在節能原理中設風機工作在、點時效率比較篼,輸出風量免,其對應風機軸功率匕正比于面積AftOQi.若根據生產要求,風量需從A變為免。若采用調節風門辦法,r3增至r4,h=f(Q)曲線3變為曲線4,工作點、變為A2,此時風機功率P2與面積成正比,與匕相比減少不多。若采用電機調頻將A減至f2,則風機的H=f(Q)曲線1變為2,工作點、變為A3,此時風機功率P3與面積A3H3Q2成正比。顯然,與調節風門相比,在滿足同樣風量Q2的情況下,H3P3則顯著減少。節省的電功率AP=P2-P3與面積成正比。由可見這是一個較大的面積。
由于Q正比于n,P正比于n3,因此當風量減少時采用變頻調速的方法節電效果非常明顯。如Q需下降50%,則P下降至(50%)M2.5%. 3企業實際運行前后耗電的比較江蘇宜興精陶股份有限公司在生產的各道工序中充分考慮了節本降耗的工作。其中對窯爐的風機進行了改造,淘汰了傳統的Y-A起動和自耦降壓低起,安裝了松下公司的變頻器。以一條62m長輥道窯為例,在各風機風量、表窯爐風機改造前后各項耗電量的對比霧化風機排煙風機抽吸風機封十改造前(kwh)改造后(kwh)風壓不變的前提下,下列是筆者統計比較的各項耗電量(該窯霧化風機和助燃風機出口管相連,僅需使用一臺風機)。
根據上表,按每千瓦時。
52元計算,全年(330天計)改造前耗電164736元,改造后耗電83160元,節省81576元。按每條窯改造3臺風機,每臺變頻器6000元計,2.5個月可收回投資。
宜興精陶股份有限公司共有1條輥道窯,按上述計算,全年可節省電費80萬元,節電效果十分明顯。
當然,變頻控制器在使用中也會產生新的問題,主要是在使用中可能產生多次諧波,會對周圍的電子設備產生影響,對附近的通信系統有一定的干擾,但對陶瓷行業電氣設備幾乎沒有影響。隨著電子工業的迅速發展和變頻控制技術不斷進步,這些問題正逐步解決。
4結束語從宜興精陶股份有限公司的實際運行看,變頻控制技術的應用,企業節電效果非常明顯。盡管變頻控制在設備投入時一次性費用較篼,但收回投資期短。因此,先進技術的應用,不僅從節電上帶來經濟效益,并且節省了大量的設備維護費及人工工時。作為陶瓷行業的一員,建議企業生產者大量應用變頻控制技術,在企業的降低生產成本工作中再邁出堅實的一步。