HARSVERT-A高压变频器在水泥回转窑中的应用

　　一、前言
　　变频调速技术现已被应用于各行各业，我公司于2004年起开始将高压变频器应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功用于水泥厂窑尾排风机、高温风机、窑头煤磨风机、窑头过剩风机，生料磨循环风机的节能改造，取得了许多成功的改造经验，并取得了显著的经济效益。
　　典型应用案例：2007年6-7月，利德华福在山水集团中标18台设备，其中应用较多的是淄博山水水泥公司和平阴山水水泥公司的各两条日产量5000T生产线的高温风机、窑头煤磨风机、窑头过剩风机，生料磨循环风机等风机，进行变频节能改造，都取得良好的节能效果，下面对改造情况作一简单介绍。
　　二、原来用液力耦合器缺陷：
　　1.液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有5-8%的速度损失。同时功率损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷却液压油。
　　2. 在实际运行中油温高于95℃以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。
　　3. 由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度差。
　　4. 液力耦合器整机效率低，功率因数低，调速精度差，调速本身的损耗大、维护量大、二次成本过高，所以节能效果不明显。
　　三、高压变频调速系统简介：
　　异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机zui为合理的调速方法。
　　由公式n=60f/p（1-s）可以看出，若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前，变频调速已成为异步电动机zui主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
　　高压变频调速具有如下显著的优点：
　　（1）由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失，在变频后不再存在;
　　（2）异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上;
　　（3）可实现零转速启动，无启动冲击电流，从而降低了启动负载，减轻了冲击扭振。
　　（4）高压变频器本身损耗极小，整机效率在97%以上。
　　对离心式风机而言，流体力学有以下原理：输出风量Q与转速n成正比;输出压力H与转速n的平方成正比;输出轴功率P与转速n的立方成正比;即：
　　Q1/Q2=n1/n2，H1/H2=（n1/n2）2，P1/P2=（n1/n2）3
　　当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。变频调速时，当风机低于额定转速时，理论节电为：
　　E=〔1-（ n′/n）3〕×P×T （kW?h）
　　式中： n是额定转速，n′是实际转速，P是额定转速时电机功率，T是工作时间。
　　可见，通过变频对风机进行改造，不但节能，而且大大提高了设备运行性能。以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。
　　四、变频器和液力偶合器的比较：
　　1.HARSVERT-A高压变频器调速范围为0～*;液力偶合器的调速范围一般为40～95%，即高速段造成约5%的速度损失，影响机组的出力。液力偶合器zui低一般只能到额定速度的40%。
　　2.HARSVERT-A高压变频器在整个调速范围内都具有较高的效率（大于96%），而液力偶合器在调速越低时效率越低，本身带来不小的损耗，调速的节能效果大打折扣。
　　3.HARSVERT-A高压变频器对电机及负载机械实现真正的软启动，*解决了启动冲击问题，如果工艺需要，电机可以在短时间内多次重复启动。液力偶合器不能解决电机启动问题，电机仍然为直接启动，需要启动装置，启动冲击也大，并且不能频繁启动。
　　4.用HARSVERT-A高压变频器对电机进行调速改造时，只需脱开原来的开关和电机的连接电缆，加入高压变频器即可，不动电机和机械的连接关系，不用改动任何基础，也不存在场地限制问题。用液力偶合器做调速改造，必须将液力偶合器串入电机和机械的连接轴中，需要移动和重新浇注设备基础，有些地方空间也未必允许。
　　5.HARSVERT-A高压变频器是高科技设备，可靠性高，基本免维护。液力偶合器是机械设备，本身包含油路、水路等多套系统，故障率高，维修工作量大，造成有效生产时间的缩短。