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羅茨風機的變頻改造節能分析

羅茨風機的變頻改造節能分析

發布日期:2018-04-23 00:00 來源:http://rbsocol.com 點擊:


羅茨風機變頻調速的優點

  

羅茨風機交流變頻調速技術是迅速發展起來的一種新型電力傳動調速技術,由于具有其他眾多調速方式無可比擬的優越性,從而成為交流電機調速控制的首選方式,其主要優點如下:

(1)、可實現平滑的無級調速,精度高,范圍寬(0~100% ),效率高達95%以上;


(2)、起動轉矩大(可限定在額定值的1~1.25 ),起動電流小,電動機的轉矩脈動小,可實現軟起動且運行平穩;


(3)、安裝容易,調速方便,操作簡單,容易與可編程邏輯控制器、分布式控制系統 銜接;


(4)、可靠性高,且有過流、過壓、欠壓、過載等多種保護功能。

  




羅茨風機變頻改造效果分析


由于羅茨風機的恒轉矩負載特性,相應的羅茨風機系統屬于典型的恒壓輸出系統,因此恒壓控制后系統運行在恒轉矩變流量狀態。


在采用變頻調速,且系統流量需減小時,降低羅茨風機轉速,使羅茨風機在規定壓力下低流量點運行。羅茨風機的輸人功率與流量成近似線性關系,如圖所示。因此,羅茨風機進行變頻改造后的節能效果主要決定于所運行流量的大小,羅茨風機的耗電量與流量成正比。


系統若采用壓力閉環控制方案改造,可實現全自動控制,真正實現無人值守。

羅茨風機變頻




羅茨風機變頻改造后節能量計算


目前羅茨風機在應用時,調節方式有兩種;一種是羅茨風機的輸人口有閥門調節或輸入流量受限制造成流量不均衡,另一種是采用輸出側直接放風的方式。在這里對兩種方式分別進行變頻改造節能效果分析。根據羅茨風機的負載特性,由于羅茨風機效率較高,這里忽略損耗。


1  基本計算公式 

羅茨風機


2  輸入側調節方式變頻改造節能分析計算

對于羅茨風機的應用場合來說,工藝要求壓力、流量恒定。由于改造前采用進風口閥門調節,降低了輸入的風壓,因此羅茨風機的進風和出風的壓差保持不變:

羅茨風機



采用變頻調速后要保證流量不變,但由于羅獲風機的進風壓力升高,進風和出風的壓差變小,根據式(2)可知,羅茨風機的消耗功率將隨壓力增加量的降低而降低,因此節電率為

變頻羅茨風機


根據理想狀態方程,假定節流不影響輸入風的溫度,則閥門開放的面積比等于進風壓力比,即

變頻羅茨風機


3 輸出側調節方式變頻改造節能分析計算

系統在工頻下運行,由于改造前采用出口放風閥門來調節,因此可認為羅茨風機電機運行在額定工作狀態。采用變頻調速后要保證使用流量不變,關閉排風閥門后,羅茨風機的消耗功率與額定流量的比值為

羅茨風機


在實際計算中,一般很難得到需要的流量數值,因此通過上述計算方法很難計算出節電率,但很容易得到輸送管道的管徑、排風管的管徑和排放閥門的開度,因此可得到:

羅茨風機變頻


在上述計算中未考慮損耗等情況,以上是理論計算值,實際工況比上述計算復雜得多,因此節能率要比計算值低些。




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