风机变频节能改造案例研究分析

　　一、森兰变频恒压供风系统节能原理
　　1、恒压供风变频调速系统原理
　　说明：图中风机是输出环节，转速由变频器控制，实现变风量恒压控制。变频器接受PID调节器的信号对风机进行速度控制，控制器综合给定信号与反馈信号后，经PID调节，向变频器输出运转频率指令。压力传感器监测风口压力，并将其转换为控制其可接受的模拟信号，进行调节。
　　2、系统工作原理
　　变频调速恒压供风控制终极通过调节风机转速实现的,风机是供风的执行单元。通过调速能实现风压恒定是由风机特性决定的，风机特性见下图所示。图中，横坐标为风机风量Q，纵坐标为压力P。EA为恒压线，n1、n2……nn是不同转速下的风量—压力特性。可见，在转速n1下，假如控制阀门的开度使风量从QA减少到QB，压力将沿n1曲线到达B点，很显然减少风量的同时进步了压力。假如转速由n1到n2，风量将QA减少到QC，而压力不变，由此可见，在一定范围，可以保持风压恒定的条件下，可以通过改变转速来调节风量，并且不改变风压。这种特性表明，调节风机转速，改变出风压力，改变风量，使压力稳定在恒压线上，就可以完成恒压供风。
　　二、250KW风机变频节能改造方案及功能
　　1、贵厂风机运行目前现状
　　现有风机一台，配套电机为250KW一台，工作电压380V，电流460A，现采用阀门调节，控制供风风量、压力。这种调节方式既不方便，又浪费大量的电能，很轻易造成阀门及风机的损坏。
　　我公司经过多年对化工、轮胎行业的水泵、风机等设备的节能改造，积累了丰富的经验，具有雄厚的技术实力。
　　2、改造方案
　　现采用一台280KW森兰变频器控制一台250KW风机。
　　3、系统功能
　　A.风压任意设定，风压稳定且无波动
　　B.软启动软停机，对电网无冲击，无需电力增容
　　C.延长风机机械寿命
　　D.缺相，欠压，过流，过载，过热及堵转保护
　　E.节约电能，投资回收快
　　三、供风风机运用变频节能分析
　　1、现行实际运行功率(I实=350A)
　　P运=√3UICOSω=√3×380×350×0.85=196kw
　　W=196×320×24=1505280kwh
　　注：按一年320天运行计算
　　2、转速自动控制节能
　　A理论基础
　　因风机属于典型的平方转矩负载类型，
　　所以其功率(轴功率)，转矩(压力)，转速(风量)满足以下关系(相似定理)：
　　P电=P轴=QH
　　Q’/Q=N’/N则Q’=QN’/N
　　P’/P=(N’/N)3则P’=P(N’/N)3
　　异步电机的转速公式n=60f(1-s)/p
　　式中：N、Q、H、P——风机的额定转速，风量，轴功率
　　N’、Q’、H’、P’——调速后风机的额定转速，水量，轴功率
　　B效益分析
　　根据贵厂的负荷情况(风门开度为80%)及我公司的经验，估计贵厂实际运行的转速为额定转速的0.7~0.94倍，即频率在35HZ~47HZ之间变化。为保证数据的可靠性和正确性，我们取f=45HZ进行计算：
　　P’=(45/50)3×196=142kw
　　W’=142×320×24=1090560kwh
　　节电为W节=1505280-1090560=399840kwh
　　经济效益：399840×0.60=248832元
　　注：电费按每度0.6元计算

　　四、变频器特点
　　1、具有超强的保护功能——具有过电流、过电压、短路、接地、欠压、过载、过热、缺相及外部报警等保护
　　2、工作环境温度为-10度至40度,湿度95%
　　3、变频器的过载能力为120%，过载时间为1分钟
　　4、变频器在最大负载下运行时，电机1m处的噪声不大于65dB,且电机无明显振动
　　5、变频用具有较强的抗电源冲击性及较好的电磁兼容性，对其四周的仪器、仪表无电磁影响及冲击
　　6、变频器性能优良可以长期稳定、无故障工作