风机变频的节能化改造

　　工控摘要：风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。
　　
　　风机关键到系统的输配能耗，是建筑节能非常关键的部分。根据国家空调设备质量监督检验中心多年风机检测表明很多风机在额定工况下都存在问题，因此需要严格按照产品标准要求生产和制造风机。
　　
　　某厂有大量不同功率的风机，均采用百叶阀门（挡风板）来调节控制风量，能源浪费严重。现以改造一强210KW的风机为例，作如下方案。
　　
　　一、基本情况
　　
　　风机功率210KW，采用百叶阀门（挡风板）来调节控制风量，24小时运行。
　　
　　二、风机的运行情况分析
　　
　　1.电能浪费
　　
　　风机功率210KW，挡板的调节控制风门。风机的转速恒定，由挡板来控制风量，造成风量的大小与电机输出功率不成比例，造成大量的能量浪费。
　　
　　2.对生产工艺中负荷的适应能力差
　　
　　由于生产负荷在变化，而风门的调节也在不断变化，若风量不稳定，变造成风压的变化，影响到工作效率，造成粉尘的分离效果，影响水泥的生产质量。
　　
　　3.电机起动冲击电网
　　
　　电机启动采用降低起动方式。在启动过程中起动冲击高压额不定期电流的3-4倍，对电网冲击很大。而且操作复杂，维护量大，设备故障率高，维护费用高，造成停产损失大。
　　
　　三、风机系统变频节能的特点和效果
　　
　　1.变频调风无可比似的*性
　　
　　节能*。根据流体力学原理，风机水泵负载的流量Q与转速N成正比，而所需功率P与转速N的三次方成正比。因此当风量小于额定风量时，改变电机转速，其功率明显下降，具有显著的节能效果。
　　
　　2.风机的效率提高
　　
　　风机的工作效率由下式计算：
　　
　　ηp=C1（Q/n）-C2（Q/n）2
　　
　　式中Q为风量，n为转速，C1C2为常数
　　
　　通过风门控风量时，因转速n不变，而流量Q下降，故效率ηp下降，而通过转速控制风量时，风量与转速成正比，比值（Q/n）不变，故效率ηp始终保持*状况。
　　
　　3.操作简单方便，维护量小，风机的工作效率将大为提高。而实现范围无级调速，由于转起动，可使电机连续平滑稳定变速。
　　
　　四、效益分析
　　
　　1.节约电费
　　
　　210KW引风机运行40HZ为例，其工作转速为额定速的80%，风机消耗功率为PZ=
　　
　　0.83Pn=0.512Pn每年按12个月生产期，考虑各种损耗以节电20%计算。
　　
　　W=210KW×12×30×24×20%=362880KW.h.
　　
　　以每千瓦时电价0.5元计算，每年可节省电费
　　
　　362880×0.5元=181440元
　　
　　五、分析
　　
　　期计算如下：一台280KW按18万计算
　　
　　=节电效益÷投资成本=181440÷180000=*
　　
　　周期=12个月÷率=12÷*=12个月
　　
　　以上是以节能按20%计算，根据实际节能率范围（20%—60%）所以节能空间很大。以变频器寿命8年计算，一次投资，长期受益。
　　
　　六、总结
　　
　　对风机改造表明：
　　
　　1.采用交轮流变频器对风机水泵进行节能改造具有结构简单、改造方便、节能效果明显、投资回收期短的特点。
　　
　　2.使用变频器后，风机可软起停、减少设备机械冲击、延长设备使用寿命、降低设备的维修费用。
　　
　　3.变频调速技术*、成熟，提高了设备的技术含量。