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变频控制技术在陶瓷行业节电中的应用

文章出处:深圳市欧纶电气有限公司官方网站   发表时间:2017-06-03

   制节电的显著效果,并结合企业实际运行,建议陶瓷企业大量推广应用。

  1变频控制,节电,应用1前言陶瓷行业是能耗大户,能耗成本占总成本的1/3左右。因此降低能耗是每个企业值得探索的课题,其中变频控制技术在陶瓷行业的应用,尤其是各类风机采用变频调速降低电耗被越来越多的企业认可和接受。

  2风机特性和变频节电原理陶瓷企业风机大都采用鼠笼式异步电动机拖动,与电机同轴组合成机电一体化产品进行恒速运行。当需要调节风压、风量时,绝大部分采用挡板式阀门进行调节,功率损失非常大。采用变频调速时风机的风压、风量调节是避免功率损失进行节能的最佳办法。

  2.1风机参数和特性风量Q、风压H、轴功率P和效率Ti是风机的基本参数。常用离心式风机的风量Q与转速n成正比,风压H与转速的平方n2成正比,轴功率P与转速的三次方n3成正比。若已知某一运行状态下的风机参数和,则当转速变为n2时,其对应的参数风量(2,风压H2和轴功率P2分别为:设h为管网通风阻力,i为管网风阻,由阻力定律知h=rQ2.如图(1)风机特性曲线,图中管网h=f(Q)曲线与风机H=f(Q)曲线的交点、称为工作点。此时风机处于风量为Qi,风压为札的运行状态。当风机转速n和管网风阻r发生变化时,h=f(Q)、H=f(Q)曲线及其工作点均随之发生变化。如中A2、A3A为新工作点,即Q越大,h越大,H风机特性曲线越小。因此,风机调节的基本原理和办法就是通过改变风机本身的H=f(Q)(如改变转速n)或改变外部管网的h=f(Q)(如改变风阻r)。

  2.2变铎调速节电原理变频控制的基本原理,就是直接将交流电的电源频率换为较低频率的交流电,用改变供电频率的方法来调节电动机的转速,而且满足一定的转矩要求,由电机学已知,异步电机的转速和转差率公式分别为:n=60f(l-s)/P f定子频率P定子极对数根据以上率f时,转速n与f成正比,因此改变电源的频率就可以平滑地调节电动机的转速。异步电动机调速方法之一就是改变电源频率从而改变电机转子频率即变频调速。

  在节能原理中设风机工作在、点时效率最篼,输出风量免,其对应风机轴功率匕正比于面积AftOQi.若根据生产要求,风量需从A变为免。若采用调节风门办法,r3增至r4,h=f(Q)曲线3变为曲线4,工作点、变为A2,此时风机功率P2与面积成正比,与匕相比减少不多。若采用电机调频将A减至f2,则风机的H=f(Q)曲线1变为2,工作点、变为A3,此时风机功率P3与面积A3H3Q2成正比。显然,与调节风门相比,在满足同样风量Q2的情况下,H3P3则显著减少。节省的电功率AP=P2-P3与面积成正比。由可见这是一个较大的面积。

  由于Q正比于n,P正比于n3,因此当风量减少时采用变频调速的方法节电效果非常明显。如Q需下降50%,则P下降至(50%)M2.5%. 3企业实际运行前后耗电的比较江苏宜兴精陶股份有限公司在生产的各道工序中充分考虑了节本降耗的工作。其中对窑炉的风机进行了改造,淘汰了传统的Y-A起动和自耦降压低起,安装了松下公司的变频器。以一条62m长辊道窑为例,在各风机风量、表窑炉风机改造前后各项耗电量的对比雾化风机排烟风机抽吸风机封十改造前(kwh)改造后(kwh)风压不变的前提下,下列是笔者统计比较的各项耗电量(该窑雾化风机和助燃风机出口管相连,仅需使用一台风机)。

  根据上表,按每千瓦时。

  52元计算,全年(330天计)改造前耗电164736元,改造后耗电83160元,节省81576元。按每条窑改造3台风机,每台变频器6000元计,2.5个月可收回投资。

  宜兴精陶股份有限公司共有1条辊道窑,按上述计算,全年可节省电费80万元,节电效果十分明显。

  当然,变频控制器在使用中也会产生新的问题,主要是在使用中可能产生多次谐波,会对周围的电子设备产生影响,对附近的通信系统有一定的干扰,但对陶瓷行业电气设备几乎没有影响。随着电子工业的迅速发展和变频控制技术不断进步,这些问题正逐步解决。

  4结束语从宜兴精陶股份有限公司的实际运行看,变频控制技术的应用,企业节电效果非常明显。尽管变频控制在设备投入时一次性费用较篼,但收回投资期短。因此,先进技术的应用,不仅从节电上带来经济效益,并且节省了大量的设备维护费及人工工时。作为陶瓷行业的一员,建议企业生产者大量应用变频控制技术,在企业的降低生产成本工作中再迈出坚实的一步。


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