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淺析風(fēng)機變頻節(jié)能改造的相關(guān)計算公式

更新時間:2016-01-19  |  點擊率:1810

淺析風(fēng)機變頻節(jié)能改造的相關(guān)計算公式

近幾年來,隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電氣傳動技術(shù)面臨著一場歷史革命,即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計算機數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。以上海正藝科技對上海嘉定區(qū)某風(fēng)機進(jìn)行變頻節(jié)能改造的工程案例為例,計算變頻節(jié)能的效果。上海正藝科技的變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起動、制動性能,率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果,其廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而被國內(nèi)外*為98%有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 
 
對于風(fēng)機變轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性實施變頻調(diào)速控制在原理上屬于減少流體(空氣、液體等)動力節(jié)電方法,是一種較好的、被廣泛采用的節(jié)電方法。無數(shù)實例業(yè)已證明,它比通常所采用的風(fēng)門或擋板調(diào)節(jié)方式有著顯著的節(jié)電效果。下面通過圖1(流量Q與揚程H及軸功率P的關(guān)系曲線圖)來說明風(fēng)機、水泵變頻調(diào)速節(jié)電原理。 對于風(fēng)機、泵類負(fù)載,流量與轉(zhuǎn)速成正比:Q 1/Q2→η1/η2 , 揚程與轉(zhuǎn)速的平方成正比:H 1/H2→(η1/η2)2 ,而電機的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比:H 1/H2→(η1/η2)3 。因此,采用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)不同流量時消耗的功率為:P變=n3Ped= Q3Ped(公式1) 
 
在采用閥門或擋板控制流量時,電機在額定轉(zhuǎn)速下定速運轉(zhuǎn),在不同流量時電機消耗的功率為: 
 
P閥=(0.4+0.6Q)Ped(公式2) 
 
其中,Ped為閥門或擋板全開狀態(tài)下,電機以額定轉(zhuǎn)速運行時消耗的功率,Q為流量的相對值。從(1)式和(2)式可以看出,當(dāng)流量Q變?yōu)轭~定流量的50%時,采用變頻調(diào)速時消耗的功率為: 
 
P變=n3Ped= Q3Ped=0.53 Ped =0.125 Ped(結(jié)論1) 
 
采用閥門或擋板控制流量時,消耗的功率為: 
 
P閥=(0.4+0.6Q)Ped=(0.4+0.6×0.5)Ped =0.7 Ped(結(jié)論2) 
 
所以,兩種方式的節(jié)電率為:(0.7-0.125)/0.7≈82%(結(jié)論3) 
 
在實際情況下,使用變頻調(diào)速技術(shù)后節(jié)約能耗多少的、性的前期計算具有一定的難度,它不僅與負(fù)荷的變化波動分布規(guī)律等密切相關(guān)(與時間相關(guān)的函數(shù)),而且,還與電機、水泵等在不同工作點的效率特性、管網(wǎng)特性等相關(guān)。然而,我們可以通過以上方式對改造項目進(jìn)行能耗節(jié)約估算,以獲取投資收益前期估算。 

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