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罗茨风机变频省电_罗茨鼓风机

时间:21-10-31  来源:锦工罗茨风机原创

罗茨风机变频省电:罗茨风机变频改造节能效益分析

  当流量的调节范围在(0.5-1)Qe时,电机变频调节相比节流调节的节电率k为:

  (5)

  式中ηb为调速机构效率。

  将式(4)带入式(5),即可得到基于电机功率PL、Pe的变频调速相对于节流调节的节电率计算公式:

  (8)

  5 实例计算

  某热电公司一次罗茨鼓风机参数为:额定风量m?/h,电机额定功率2400kW,风门开度30~40%。

  5.1 节电量计算

  风门开度为30%,罗茨风机运行电流为107A,电机的功率为:

  PL=1.732×10000×107×0.88=1630.85 kW;

  罗茨风机的额定功率与电机的额定功率差别较大,因为在设计时电机一般会根据轴功率考虑1.05~1.30的安全系数确定,所以用电机的额定功率除以安全系数作为风门全开时的轴功率,这里取安全系数为1.25,则:Pe=2400/1.25=1920 kW

  将PL和Pe带入式(3-13),节电率为: k=27.14%。

  节电量: ΔP=PL×k=1630.85 ×27.14%=442.61 kW

  罗茨风机在不同风门开度下的节电情况统计如表1。

  5.2 节电量计算结果验证

  表2和表3分别为工频和变频的实际抄表数值及平均每小时耗电量。

  变频后实际节电率=(1494-1162)/1494=22.22%

  由实际统计数据计算一次罗茨风机变频后的节电率为22.22%,与理论节能量计算结果(23.14%)大致相符,证明所提出的节能量计算方法是适用的。

  6 总结

  本文研究了泵与罗茨鼓风机相似定律的适用性,提出了适用于实际项目节能评价的计算方法,并对项目实施后的节能情况进行统计,初步验证了计算方法的可靠性,还需在后续类似项目中进一步验证。

罗茨风机变频省电:罗茨风机的变频节能改造

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机、回转式鼓风机等水产养殖曝气设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机,赢得了市场好评和认可。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

  某卷烟厂除尘房主要负责生产车间机台除尘和烟丝风送,由除尘系统和集尘系统组成,系统采用布袋式除尘器,采用集中集尘并由负压输送至压尘机处理。其中集尘器的负压由两台22KW的罗茨风机提供,一台用于制丝线集尘,一台用于卷包线集尘。原风机额定功率的设计选型是根据工艺的最大流量来选择的,按当时的设计思路,风机的选型一般在满足工艺负荷工作条件下还要增加一定的裕量。但实际运行中,工艺的运行参数随各种因素而发生变化,往往实际运行负荷要比设计的最大流量小得多,造成能源浪费的情况。

  二、问题的提出

  根据本系统的运行数据统计,罗茨风机实际使用的功率也仅为额定功率的70%–75%左右。,即所消耗的电能有20%~25%被浪费掉。因此,对罗茨鼓风机进行节能改造有着显著的经济和环境效应。

  三、节能改造方法的确定

  罗茨风机属容积回转式风机,其工作特点是当转速一定而压力在允许范围内加以调节时,流量的变动甚微,转速和流量之间保持正比的关系。采用旁路调节法不能改变罗茨鼓风机的吸气量,所以风机始终在满负荷下运行,无法节能。而改变转速,使风机吸气量发生变化,其功率消耗也随之改变。所以,对罗茨鼓风机进行变速调节就可达到节能的目的,而调速方法也较多。若改为变频调速方式调节风机风量,即能减少风机电耗的浪费。

  一)罗茨鼓风机变转速工作特性

  1、流量特性

  罗茨鼓风机的理论流量与转子转速的关系式为

  罗茨鼓风机的实际流量为

  由式(1)和式(2)可知,对每一台具体的罗茨鼓风机,其叶轮外径、长度和面积利用系数都是一个定值,当可忽略容积效率的变化时,罗茨鼓风机的流量正比于转速。

  2、功率特性

  罗茨鼓风机的轴功率为

  由式(1)和式(3)可知,当罗茨鼓风机转速n变化时,其轴功率与转速成正比。

  3、 转矩特性

  罗茨鼓风机的转矩为

  由于罗茨鼓风机的轴功率与转速成正比,因此由式(1)可知,当转速变化时,转矩不变,即罗茨鼓风机属于恒转矩运行。

  二)变频调速的工作原理

  变频器调速的原理是将交流顺变成直流,平滑滤波后再经过逆变回路,将直流变成不同频率的交流电,使电机获得无级调速所需的电压和频率,从而直接改变和控制电机的输出轴功率。

  罗茨风机的驱动采用交流三相异步电动机,其转速与电源频率的关系为[3]

  由式(1)可知,转速与频率成正比,只要改变频率即可改变电动机的转速,当频率在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。因此,决定采用变频调速技术对罗茨鼓风机进行技术改造,不但可达到节能目的,同时也可提高装置的自动控制水平。

  四、罗茨风机的变频改造

  一)、硬件设计

  1、变频器的选用

  根据电机容量,选用丹佛斯FC300变频器。

  丹佛斯FC300系列变频器的优点:

  (1) 调速范围广,机械特性硬,精度高,运行可靠;

  (2) 磁通―电流控制(FCC)功能改善动态响应特性,并且优化电动机的控制;

  (3) 控制不同的负载,具有相应的V/F特性;

  (4) 变频器的PID调节器具有较高的品质(参数自整定)可用于简单的过程控制;

  (5) 快速电流限制功能(FCL),避免运行中不应有的跳闸;

  (6)可实现电动机的过压、欠压、过热等功能。

  2、变频器控制与调节

  变频器可通过在控制柜门“远程/本地”开关的切换实现“远程控制”与“本地控制”。“远程控制”是在主控室内上位机与变频器进行数据通信,操作人员可通过触摸屏的画面对风机和变频器的工作电流、频率、转速以及启动、停止、故障等状态进行实时监控。同时操作人员根据工艺或外界条件的变化,通过改变变频器的频率来调节转速。

  另外,在风机房内还装有一个本地控制的机旁操作箱,在风机出现故障时可在电机旁进行操作。为了保证生产的连续运行,在变频器出现故障后,可将故障变频器通过旁路柜隔离,风机电动机可切换为工频运行或启、停控制。

  二)、PLC与变频器通讯的实现

  原除尘系统的配置为:1套PLC主站(S7-300,315-2DP),1个MP 270触摸屏,现将两台罗茨风机的Danfoss FC300变频器通过现有的PROFIBUS-DP网络进行PLC和变频器的通讯,变频器通过PROFIBUS-DP来实现电机的启/停和调速控制,并把变频器的实际运行状态通过PROFIBUS网络输送并显示在触摸屏MP 270,从而达到对罗茨风机的运行控制目的。

  五、系统调试及运行效果

  一)系统改造后的调试

  完成罗茨风机变频器改进安装后,并投入系统运行前的调试,目的主要是检查所选择的变频器性能、改进方案的功能是否达到设计要求以及满足实际生产需要。经调试,变频器性能运行非常稳定,达到设计要求。

  二)运行效果

  变频器经过一个月试运行及投入正常使用后,从实际运行来看,变频运行状态比较稳定,满足设计要求,系统稳定可靠。设备方面由于变频具有软启动功能避免了电机启动时对电机的冲击损害,转速的降低,对风机的叶轮、轴承等寿命得以延长,设备运行状况良好。

  1、节能效益

  制丝集尘风机的运行实际工频大约为42HZ,工作电流为32A;卷包集尘风机运行实际工频大约为40HZ,工作电流为34A。

  根据测定数据可计算有功功率,其公式:P=1.732×U×I×cosα

  改造前:P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW

  制丝集尘改造后:P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW

  卷包集尘改造后:P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW

  每小时节电P节约=2× P1- P2- P3=13.43kW

  车间每天两班生产,工作时间16小时,一个月生产天数20天,一个月可节约电能4296.47 kW。

  2、设备影响

  (1) 避免了电动机启动时对电机的冲击损害及对电网的冲击;

  (2) 提高了罗茨风机的自动控制能力;

  (3) 减少了罗茨风机及其消声器等的机械振动、噪声和冲击;

  (4) 由于转速的降低,罗茨风机的叶轮、轴承等寿命得以延长。

  六、结束语

  变频器控制技术用于罗茨风机控制达到显著的节电效果,提高了设备效率,又满足了生产工艺要求,并且因此而大大减少了设备维护、维修费用,经济效益十分明显。

  山东锦工有限公司

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  (来自:罗茨风机,罗茨鼓风机,行业应用,参数选型,三叶罗茨鼓风机,

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罗茨风机变频省电:罗茨风机采用变频节能的研究

  变频调速技术的基本原理是在其他条件不变时,改变异步电动机定,子端输入电源频率进而改变电动机转速。根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60(f1- s)/p,(式中 n、f、s、p 分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。频调速效率高,调速范围广,特别适合长时间在低速下运行的工况。

  3、采用变频调节的节能分析

  根据流体动力学的知识可知,对于罗茨风机存在如下关系:

  Q∝n ①;p∝T∝n2②;P∝T?n∝n3③

  式中:Q,p――分别为风量,风压;n,T――分别为转速,转矩;P――轴功率。

  从式①中可看出,罗茨风机的风量和转速成正比,风压与转速的2次方成正比,而轴功率与转速的3次方成正比。当需要的风量降低时,电机转速的改变量在理论上其能耗将以其3次方的速率下降。与此同时,在罗茨风机转速降低的过程中,轴功率应以转速的3次方的速率降低,相应的驱动罗茨风机的电动机所需的电功率也将降低,可见调节转速是罗茨风机节能的重要途径。

  普通罗茨风机的功率因数范围在 0.6- 0.7,使用了变频调速装置以后,由于变频器内部滤波电容的作用,进而降低了无功损耗,而相反的增加了电网的有功功率。使用变频节能装置后,通过变频器上的软启动功能可以使启动电流从零开始,并把电流限制在额定电流以内,这样缓解了其对电网的冲击以及对供电容量的要求,从而延长了设备及阀门的使用寿命。刘长军等人通过实践证明,变频器运用于罗茨风机类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果,是一种理想的、高效的调速控制方式。不仅提高了设备的使用效率,又跟得上企业生产工艺要求。与此同时,又大大减少了设备维护及维修的费用,降低了停产周期,十分明显的提高了企业经济效益。

  4、改造措施和效果

  随着企业用电负荷的大范围增加,引罗茨风机的风量需要随着用电负荷的变化而变化,然而由于经常在工频状态下的低效率运行,致使大量的能量在风道挡板上浪费流失了。因此,采用高压变频技术对罗茨风机进行变频改造就显得格外的迫切。张维,杨春等人在研究了锅炉鼓引罗茨风机的变频节能改造后提出:罗茨风机、引罗茨风机变频改造后,运行效果良好,主要表现在①噪音与振动减小;②运行安全稳定性更高;③节约能源,降低成本,包括节能节电。王永辉等人在研究了变频技术在污水处理厂罗茨风机上的应用的过程中提出有关罗茨风机变频系统的改造方案。其中包括①在罗茨风机上装设闭环控制方式的变频系统;②在原工频系统保留的基础上结合变频器相互作用;③采用本地、远程控制相结合的监控措施;④设置远程控制和故障报警系统,保证生产工艺的方便性、安全性。胡炫,朱虎,杨志等人在研究了高压变频器在发电厂引罗茨风机上的应用与节能分析中指出:罗茨风机在变工况运行中,调节深度愈大,节能效果愈显著,变频调速曲线最接近理想曲线,其运行能耗最低,节能效果最佳。他们提出在大功率设备上应用ASD6000S系列高压大功率变频器进行罗茨风机技术改造,取得了明显的节能效果。ASD6000S系列高压大功率变频调速系统是由多个功率模块串联起来,通过叠加了多个低压功率模块的输出而汇总得到高压输出,具有谐波小、可靠性高等技术特点。

罗茨风机变频省电:罗茨鼓风机能否用变频器控制_罗茨风机

  污水站使用罗茨鼓风机是非常常见的设备,不止罗茨鼓风机,还有回转风机等,也是常用的设备,罗茨鼓风机可以加装变频器不?

  答案:可以

  但是在对罗茨鼓风机变频改造的时候要注意一下几点:

  1、是否为变频电机?

  罗茨鼓风机的电机有变频电机也有非变频电机,一般罗茨鼓风机都是非变频电机,采用非变频电机的公司,我们不建议在变频电机上直接加装变频器,这样操作会影响电机的使用寿命。

  2、变频电机

  如果我们在采购罗茨鼓风机之前,就已经做好了后期加装变频控制柜的规划,那么可以寻找变频器厂家,来帮助我们直接加装一个变频器来达到变频输送的目的。

  3、散热问题

  低速的非变频电机加装变频器之后,在高转速的情况下,还有可能会遇到低转速散热不畅的问题,引起电机轴承的损坏。

  变频电机由于要承受高频磁场,所以绝缘等级要比普通电机高,原则上普通电机是不能用变频器来驱动的,但在实际中为了节约资金,在很多需要调速的场合都用普通电机代替变频电机,但普通电机的调速精度不高,在风机、氺泵的节能改造中经常这样做。在用普通电机代替变频电机时变频器的哉波频率尽量低一点,以减少高频对电机的绝缘损坏。

  锦工风机具备多台大型卧式加工中心,并有多工位加工中心,如果您需要采购定制罗茨风机,可以联系我们的全国免费客服热线

  :罗茨鼓风机

  对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项本钱,人们普遍以为电费开支是难以被控制的,交电费 天经地义,由于用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念 是错误的。现在运用变频器对机械设备节能控制技能减少电能资源的浪费,节约电费开支.

  炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到罗茨风机。在没有调速控制之前,一般采用降压起动,并且正常 运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。一般情况下,风门的开度为50%~80%,电机 只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成很大浪费。 采用变频器对罗茨风机进行控制,属于减 少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。

  使用变频器对罗茨风机实行节能改造后的优势:

  1、进步功率因素,减少无功功率损耗

  2、具有自动节能 控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在最高效率状态下

  3、变频器采用低频输出额定转矩,能对罗茨风机实行强有力的控制

  4、节约能源,运行本钱降低

  5 、延长罗茨风机的使用寿命

  6、软启动、启动时无大电流冲击

  江鼓品牌是一家有十余年设计、制造经验的罗茨鼓风机专业厂家。公司全部三期建设累计投资一亿五千万余元,四期建设预计投资一亿元人民币,打造成集研发、设计、制造、经营于一体的复合型现代化企业。

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  炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到罗茨风机。在没有调速控制之前,一般采用降压起动,并且正常 运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。一般情况下,风门的开度为50%~80%,电机 只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成很大浪费。 采用变频器对罗茨风机进行控制,属于减 少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。

  使用变频器对罗茨风机实行节能改造后的优势:1、进步功率因素,减少无功功率损耗 2、具有自动节能 控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在最高效率状态下 3、变频器采用低频输出额定转矩,能对罗茨风机实行强有力的控制 4、节约能源,运行本钱降低 5 、延长罗茨风机的使用寿命 6、软启动、启动时无大电流冲击

  问题:风机能用变频器调速吗

  回答:风机在使用过程中,很多工况需要对风机的风量进行控制,不同的时间段可能采用风量也不同,所以,就出现了变频型风机。

  罗茨风机可以采用变频电机来调节风机的转速,调节转速的目的便是调节风机风量了,罗茨风机可以通过变频控制柜,对变频电机进行调节,达到风机转速的调节。

  采购风机时,如果我们对此有要求,需要调节风机的转速,可以提前和厂家说明,搭配上变频电机和变频控制柜。

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