化工加壓羅茨風(fēng)機(jī)變頻控制改造

在化工、冶金、礦山、輕紡等工業(yè)中,使用著大量的羅茨風(fēng)機(jī),水泵,攪拌機(jī)和壓縮機(jī).這些機(jī)械一般都用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),功率都在幾百以上,有的高達(dá)甚至上千,其消耗的電能是非?？捎^的. 仔細(xì)觀察這些機(jī)械的運(yùn)行狀況,可以發(fā)現(xiàn)它們大部分都不是長(zhǎng)期工作在額定功率之上.而是經(jīng)常只有50%-70%甚至更低的輸出量.但目前這類(lèi)機(jī)械大多使用恒速交流傳動(dòng),加以擋板、閥門(mén)或放空回流的辦法進(jìn)行調(diào)節(jié),白白損失掉大量的電能.越是大功率的羅茨鼓風(fēng)機(jī)水泵,情況越是嚴(yán)重. 使用的大型變頻裝置,可以在效率基本不變的情況下,通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電源的電壓和頻率,平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,根據(jù)輸出量的要求改變輸出功率,從而節(jié)省大量的電能.

怎樣根據(jù)工況而直接控制風(fēng)量的大小從而滿足工況的要求呢？變頻器的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。變頻器是無(wú)級(jí)調(diào)速的，用變頻器改造羅茨鼓風(fēng)機(jī)，具有以下特點(diǎn)：

1. 起動(dòng)停止平衡，無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。
2. 工作可靠，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
3. 操作簡(jiǎn)便，維護(hù)量小。
4. 輸出特性可滿足羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能要求。
5. 電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊，同時(shí)對(duì)機(jī)械的磨損也非常小。

根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的特性，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的流量變化與轉(zhuǎn)速成正比，壓力變化與轉(zhuǎn)速成正比，而功率變化與轉(zhuǎn)速變化立方成正比。因此，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，風(fēng)量減少。電機(jī)功率成立方比下降。通過(guò)對(duì)變頻器在羅茨羅茨鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 節(jié)電降耗效果顯著，操作簡(jiǎn)便，調(diào)節(jié)平衡，尤其與微機(jī)控制相聯(lián)更體現(xiàn)了優(yōu) 越性。 2、 平滑啟動(dòng)及轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械磨損減小，故障率下降，減少了停機(jī)對(duì)生產(chǎn) 的影響。 3、 檔板和調(diào)節(jié)閥的機(jī)械磨損、卡死等故障不復(fù)存在了。 針對(duì)金杯氮肥廠280KW加壓羅茨鼓風(fēng)機(jī)使用現(xiàn)狀，因后續(xù)脫硫、壓縮工段所需壓力在階段時(shí)間內(nèi)波動(dòng)范圍不大，所以我們采用多段式變頻調(diào)速方案，回路閥處于全關(guān)狀態(tài)，使用電位器來(lái)進(jìn)行變頻速度調(diào)節(jié)，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷所需壓力實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)整羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的目的。由此，消耗在閥門(mén)上的電能就可以有效的節(jié)約下來(lái)。此方案實(shí)施簡(jiǎn)單，操作方便，既可以恒定壓力，又節(jié)約了電能。

本變頻控制改造示意圖如下：

1. 節(jié)電降耗效果顯著，可以節(jié)能20%-30%左右。以現(xiàn)有工作電流400A為例，年節(jié)約電費(fèi)見(jiàn)下表 改造前 按節(jié)電20%算 按節(jié)電25%算 按節(jié)電30%算 用電度數(shù)/年 1855700 1484560 1391775 1298990 電費(fèi)/年 612381 489905 459286 428666 節(jié)省電費(fèi)/年 122467 153095 183715 注1：用電度數(shù)計(jì)算公式： 380V（電壓）×400A（電流）×0.89(功率因數(shù)) ×24(小時(shí))×1.732×330(年工作天數(shù))=1855700度 注2：電費(fèi)按每度0.33元計(jì)算： 1855700×0.33=612381元
2. 解決了出口壓力升高時(shí)的憋壓現(xiàn)象，機(jī)械磨損減小。
3. 由于采用了多段式變頻變頻調(diào)速方式，調(diào)節(jié)范圍大，精度高，操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

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