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锋速达通风降温系统

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日富RF系列变频器在水泥、建材行业应用
    前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机水泵配套的电机约占全国电机装机量的60%,耗用电能约占全国发电总量的三分之一。并且大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车的现象。因生产、工艺等方面的变化,需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等;目前,许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式,并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式,不仅浪费了宝贵的能源,而且调节精度差,很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求,负面效应十分严重。

  变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美,已被不同学科、不同行业的工程技术人员广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益,推动了工业生产的自动化进程。

  变频调速用于交流异步电机调速,其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单,调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著,已经成为交流电机调速的最新潮流。

  二、变频调速节能原理:

  采用变频器对风机进行控制,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。

  由图可以说明其节电原理:

  图中,曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H?Q)特性,曲线(2) 为管网风阻特性(风门全开)。

  假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1降到 n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q?H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。

  风机是传送气体的机械设备,从流体力学原理得知,风机风量与电机转速功率相关:风机的风量(流量)与风机(电机)的转速成正比,风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,故风机的轴功率与风机(电机)的转速的二次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比):

  众所周知,在供风系统中,对于风机,其风压(H)、风量(Q)、转速(n)和轴功率(P)之间存在如下关系:

  Q=K1×n

  H=K2×n2

  P=K3×H×Q=K1×K2×K3×n3=K×n3

  结论:改变风机的转速就可改变风机的功率

  根据电学原理交流电机转速如下:

  n=60f(1-s)/p

  式中:n-电机转速, f-电源频率,  p-电机的极对数,

  s-转差率。

  由公式可见,电机调速有多种,如调压调速,变极调速,串级调速和变频调速等。其中变频调速方式的调速范围宽,电机效率高、适用面广,节能效果好。结论:改变风机的运行频率就可改变风机的转速。

  电机转速与节能率的关系表

频率f(Hz)
转速N%
风量Q%
风压H%
轴功率P%
节电率
50
100%
100%
100%
100%
0.00%
45
90%
90%
81%
72.9%
27.10%
40
80%
80%
64%
51.2%
48.80%
35
70%
70%
49%
34.3%
65.70%

  根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。

  例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=453/503=0.729,即P45=0.729P50    理论上节电率达  29.1%。

  将供电频率由50 Hz降为40Hz,则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50 ,理论上节电率达  48.2%。

  三、水泥厂的的生产情况:

  风机是水泥生产过程中的重要设备,也是消耗电量最大的设备之一。不过,电量消耗的绝对数字本身并不重要。重要的是,该消耗量的相当部份并没有用于生产需要,而是白白的浪费掉了!在行业竟争日益激烈的市场条件下,企业为了赢得市场,必须采取各种挫施不断提高企业在市场竟争中的竟争能力。如果说开源节流是从管理的角度提高企业的竟争能力的方法,则提高生产效率,降低产品单耗就是提高企业竟争能力的重要保障。

  水泥生产的主要设备是窑炉,窑炉有分立式(立窑)和卧式(回转式)。就综合指标而言,立窑远不能与回转窑相比,然而,立窑在现在中小水泥厂中仍占有很大的比例,且不可能马上全部退出生产应用。对一台3-10年内不能退出生产的立窑进行技术改造即具有极其重要的意义。

  立窑的生产过程:燃料和水泥原料分别从立窑的顶端送入窑体中,在窑的中部混合燃烧,燃烧所需的空气由鼓风机从窑的底部送入。燃烧过后产生的熟料由窑的底部出口送出。

  在上述生产过程中,传统的送风系统由罗茨鼓风机、送风管道和放风阀门组成。由于生产过程中风的需求量取决于燃料质量、原材料质量。另外,整过生产过程中不同的时间段对风的需求量也有很大的不同。因此,在整过生产过程中,送入窑炉的通风量需要经常调整。在传统的送风系统中,风机时刻处于额定转速运转,即送风量是固定的。风量的调整是靠放风阀的开度进行的。或是说,每当窑炉对风的需求量减少时(此时进行放风),便是能量浪费产生的时刻。因为风是由风机产生的,放掉的风就是放掉电能,白白地放掉电能是一种极大的浪费。窑炉需要的风量越小,放掉的就越大,能量浪费就越严重。据某一水泥生产现场统计,窑炉20%的时间需要满风量,40%时间处于80%的满风量,另40%时间风量的需求量约为65%的满风量。在这种情况下,不需要的那20%和35%的风量就白白地浪费掉了,前者的能量浪费约为48%,而后者的能量浪费竟高达65%。

  四、水泥机立窑、回转旋窑节能应用

  深圳市日业电气有限公司的工程技术人员针对水泥厂旋窑、机立窑供风系统、进行了长期跟踪专门研究,开发生产了水泥厂专用变频器及《变频调速控制柜》,通过上百条水泥生产线实际应用,该装置安装调试方便,运行可靠,节电效果明显,在提高生产效率、改善生产工艺,提高产品品质和环保等方面效果明显,受到水泥行业的欢迎。

  机立窑、回转旋窑供风系统变频调速装置

  采用《变频调速控制柜》或变频器调速取代调节挡风板或阀门开启度来调节用风量的比例(即调节风量利用率),满足原水泥生料烧结时不同用风量的落后的传统的机械调节方法,(这种传统供风方法缺点是电能浪费严重、调节精度差、启动电流大、噪音大、粉尘污染严重)。变频改造后的供风系统是在保留原工频控制系统的基础上增加一套变频回路与原工频控制并联,形成的双回路控制系统,从而保障生产的连续正常运行。其特点:由于变频器具有软起动功能,电机启动时无大电流冲击,延长设备使用寿命;由于变频器可任意调节风机电机输入频率改变电机转速,因此可按烧结时不同阶段所需风量,准确调节供风量,无须旁通放风、减少噪音污染、节电可达15%―40%。综合效益可观,一般6个月―12个月可收回全部投资。(如广东恩平水泥厂2004年7月选用315KW变频器用于立窑风机改造,节电率高达38%,仅节电一项,7个月即可收回投资。)

  交流鼠笼电机因结构简单、价格低廉、维修方便,应用十分广泛。约占全国电机总用量的80%。采用变频调速技术与交流鼠笼电机结合,作为新一代调速设备,可谓是良马配好鞍。是当今最佳调速设备的完善结合。

  六、公司简介及产品特点

  青岛日富自动化设计院隶属于日富集团,是一家现代化专业从事变频器的研发、生产和销售,拥有独立知识产权与自主商标的高新企业。

  公司致力于开发各种变频技术和产品,不断引进国外先进技术,与国内科研机构建立联盟,以技术为先导不断创新。目前已经开发出具有国际先进水平的产品,有恒转距、平方转矩型、注塑机专用型三大系列。日富系列变频器是采用正弦波PWM控制方式的变频器,低速额定转矩输出,超静音稳定运行,内置PID功能可以方便的实现PID闭环控制,先进的自动转矩补偿,控制方式多样,多达40种的完善保护及报警功能,多种参数在线监视及在线调整,内置RS-485通讯接口,操作灵活,能最大限的满足用户的多种需求。节能运行可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率。

  日富集团坚持以市场为导向,营销为龙头,基地为依托,人才为根本,机制为保障,发挥整体综合优势,使之成为纵深发展的现代化企业。“诚信、务实、高效、创新”是我们的企业精神,通过建立持续的产品科技优势和市场竞争优势,为客户提供系统、完善、周详的服务。


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收录时间:2011年03月29日 03:57:53 来源:未知 作者:



高压变频器在混铁炉除尘风机上的应用
    
高压变频器在混铁炉除尘风机上的应用
作者:北京利德华福电气技术有限公司 赵镇
邯郸钢铁团体一炼钢厂设置1#和2#两个混铁炉,每个混铁炉设有一个兑铁口和一个出铁口,混铁炉兑铁或出铁时,高温的铁水会同空气发生剧烈的化学反应,产生大量的烟气。一方面对现场操纵的工人不利,另一方面也对环境造成了巨大的污染。为改善现场环境,降低污染,需要对混铁炉的兑铁、出铁进行除尘改造。该除尘设施配置Y4-73№29.5F除尘风机一台(配套电机功率800kw),混铁炉除尘风机需要五种风量来适应混铁炉兑出铁工艺要求,为了进步风机的运行效率,节能降耗,必须对风机进行调速控制。东方产业环保有限公司负责该混铁炉项目总承包,在以前的类似除尘项目中,多采用液力耦合器进行调速。近几年随着高压变频技术的进步,高压变频器的性价比有很大幅度的提升,液力耦合器逐渐失往上风,终极无锡东方选购了北京利德华福电气技术有限公司生产的Harsvert-A系列高压变频器对风机进行调速控制。混铁炉除尘风机高压变频器于2003年4月份调试完毕投进运行,至今已稳定运行一年多。

一、除尘风机工艺要求

邯郸钢铁团体一炼钢1#和2#两个混铁炉,当混铁炉既不兑铁也不出铁时不需要风量;当混铁炉工作时,一个兑铁口兑铁需要风量35万m3/h;一个出铁口出铁需要风量15万m3/h;两台炉出铁口同时出铁需要风量30万m3/h;当一台混铁炉的兑铁口和出铁口同时兑铁出铁时需要风量50万m3/h。两个混铁炉兑铁口不能同时打开,只能有一个兑铁口打开,两个混铁炉出铁口可以同时打开。

兑铁:由一台125t天车完成,铁水罐分为70t和100t两种规格,每罐兑铁时间为4-6min;

出铁:按三台炼钢转炉同时生产20炉/班计算,单台混铁炉出铁30罐/班,天天三班,每班八小时,单罐出铁时间1-2min,两次出铁周期最短为8min,每班出铁累计时间30-60min。

A到B为既不兑铁也不出铁时间;
B到D为一个出铁口出铁时间,其中B到C为风机升速时间;
D到F为两个出铁口出铁时间,其中D到E为风机升速时间;
F到H为一个兑铁口兑铁时间,其中F到G为风机升速时间;
H到J为一个兑铁口兑铁、一个出铁口出铁时间,生产车间降温设备,其中H到I为风机升速时间;风机升速时可以根据需要跨越任一升速点;J点风机开始减速。
J到L为一个兑铁口兑铁、一个出铁口出铁转换为一个兑铁口兑铁时间,其中J到K为风机减速时间;
L到N为一个兑铁口兑铁转换为两个出铁口出铁时间,其中L到M为风机减速时间;
N到P为两个出铁口出铁转换为一个出铁口出铁时间,其中N到O为风机减速时间;
P到R为一个出铁口出铁转换为既不出铁也不兑铁时间,其中P到Q为风机减速时间;
Q到R为既不兑铁也不出铁时间。

二、调速要求

为简化控制逻辑,现场直接根据出铁口、兑铁口的开关状态来控制变频器的转速,变频器预设5个速度点,根据现场所需风量不同自动调节电机转速。

变频器内置PLC和中文的人机界面给现场调试工作带来很大便利,调试周期大大缩短。各种参数设置十分方便,根据现场烟气的多少,可以及时调整各速度段点的风量,除尘改造后,现场条件大为改善。

三、节能计算

根据变频器的运行记录,统计风机在一天中各速度段的运行时间,得到如下运行数据:

各速度段变频器的输进功率为:

P1=1.732×6×5.8×0.8=48.2kW
P2=1.732×6×25.1×0.8=208.7kW
P3=1.732×6×37.9×0.8=315.1kW
P4=1.732×6×23.89×0.8=198.6kW
P5=1.732×6×62.50×0.8=519.6kW

则使用变频器后一天风机所消耗的电能为:

8.2×3+208.7×7+315.1×4+198.6×7+519,车间负压通风降温设计.6×3=4694.9 kW?h

电价按0.4元计算,整个系统按照一年运行300天计算,则一年的电费为:

4694.9×0.4×300=56.3388万元

假如不使用变频器,电机始终工频运行,则一年的电费为:

P=1.732×6×76×0.8=631.8kW
631.8×24×300×0.4=182万元

节约电费约为:125.7万元

说明:以上计算仅为初步的理论计算,变频器节能情况是根据试运行时的数据计算,与具体运行情况存在偏差。

四、应用高压变频调速系统产生的其他效果

改善了工艺。投进变频器后除尘风机可以非常平滑稳定的调整风量,运行职员可以自如的调控,除尘风机运行参数得到了改善,进步了效率。

延长电机和风机的使用寿命。一般除尘风机均为离心式风机,启动时间长,启动电流大(约6~8倍额定电流),对电机和风机的机械冲击力很大,严重影响其使用寿命。而采用变频调速后,可以实现软起动和软制动,对电机几乎不产生冲击,可大大延长机械的使用寿命。

减少阀门机械和风机叶轮的磨损。安装变频调速后,风机经常工作在比原来定速时低150转/分的转速下运行,因此,大大减少了风机叶轮的磨损,减少了风机振动。延长风机的大修周期,节省检验用度和时间。

便于实现除尘控制系统自动化。除尘系统的的风量经常需要根据工艺的要求变化,在过往用挡板调节时,存在执行机构的开度与流量的关系曲线的线形题目。往往由于执行机构的磨损量过大,阀门特性发生变化,出现非线形题目,致使调节过程失误,自动控制系统无法正常工作。而变频调速始终保持在线形高精度0.1~0.01HZ的范围内工作,为实现除尘系统的自动化创造优越条件。

五、调试经验总结

1 变频器同现场设备的接口要主要抗干扰题目。变频器受除尘系统的PLC控制,变频器提供的4路模拟输出2路进进控制柜上的仪表进行显示,2路进进PLC中参与各项保护。现场调试时发现,进进仪表的信号显示无误,而进进除尘系统PLC的信号却时有时无。现场丈量PLC的模拟输出信号,一切正常。后来将除尘系统PLC可靠接地后题目解决。

2 主要干式变压器的合闸涌流。HARSVERT-A系列高压变频器采用单元串联多电平技术,前端设有一台干式变压器。在邯钢项目中使用的干式变压器为F级尽缘的环氧浇注变压器,按变压器的使用说明书,合闸涌流应在6倍以内。变频器上级的高压开关的速断保护按照7倍整定,但给变频器送电时有时正常,有时高压开关的速断保护动作造成无法正常送电。后来将速断保护的定值由7倍增加到11倍,题目才得到解决。

六、结束语

利德华福从1999年开始进进高压变频器领域,至今已有5个年头了,目前近200台的应用业绩,也可算走出了国产高压变频器大规模应用的一小步。在冶金行业的应用达到30多台,为冶金行业的节能环保做出了自己的贡献。我们以为目前高压变频器正逐步取代液力耦合器的传统应用领域,随着高压变频器的大规模应用,性价比不断进步,终极变频器将会取代液力耦合器而成为电机调速的最佳选择。

参考文献

[1] 《高压变频调速系统 HARSVERT-A系列技术手册》
[2] 《HARSVERT-A高压变频器现场调试大纲》
[3] 《HARSVERT-A高压变频器邯钢调试报告》(end)

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收录时间:2011年01月24日 11:53:35 来源:北京利德华福电气技术有限公司 作者:

罗茨风机转子检修的质量标准要求是什么? ?????罗茨风机转子检修的质量标准要求如下:? 1、转子不应有砂眼、气孔等缺陷。 2、转子组装时两端轴颈的平行度偏差应不大于0.02mm,两端面与墙板的平行度偏差应不大于0.05?mm。当风机进出口方向和主轴位置不变时,转子压力角间隙应在转子水平线成45°角两个位置上调整。不同型号的风机转子各部间隙不同。 3、转子应进行动静平衡校验。 4、轴与转子垂直度公差应不大于0.05?mm。 相关阅读:

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