高壓變頻器在水泥廠原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用
一、前言
目前，隨著水泥企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，生產(chǎn)成本的高低決定了水泥企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的地位，水泥生產(chǎn)企業(yè)很大一部分成本浪費(fèi)在能耗上，降低水泥生產(chǎn)過程中的電能消耗越來越引起了業(yè)界的重視。
在水泥生產(chǎn)過程中，風(fēng)機(jī)被大量的采用，而風(fēng)機(jī)負(fù)載耗電量較大，起動(dòng)電流較高，同時(shí)用電動(dòng)閥門、擋風(fēng)板等裝置來調(diào)節(jié)風(fēng)量，工作效率低，而且開動(dòng)閥門時(shí)，還發(fā)出嘯聲和振動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生事故；為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求，風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的風(fēng)量和壓力往往偏大，功率的偏大設(shè)計(jì)必然造成能量的浪費(fèi)。
變頻調(diào)速技術(shù)作為一種先進(jìn)的電機(jī)調(diào)速方式，其優(yōu)異的性能以及帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益早已為人們所知。實(shí)踐證明在風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的變化用來取代閥門控制風(fēng)量，能取得明顯的節(jié)能效果。本文就SH-HVF系列高壓變頻器在華新金貓水泥（蘇州）有限公司中應(yīng)用進(jìn)行分析總結(jié)。
二、變頻器節(jié)能原理
由電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速公式：n1＝60f/p
而異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1存在一個(gè)滑差關(guān)系：n＝ n1（1—s）=60f/p（1—s）
由上式可以得到，改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過改變f、p、s可以達(dá)到。針對(duì)某一電動(dòng)機(jī)而言P是一定的，而通過改變S進(jìn)行調(diào)速空間非常小，所以變頻調(diào)速通過改變定子供電頻率f來改變同步轉(zhuǎn)速是異步電動(dòng)機(jī)的最為合理的調(diào)速方法。若均勻地改變供電頻率f，即可平滑地改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、平滑性較高、機(jī)械特性較硬的優(yōu)點(diǎn)，目前變頻調(diào)速已成為異步電動(dòng)機(jī)最主要的調(diào)速方式，在很多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。
根據(jù)流體力學(xué)相似定律：
Q1/Q2＝n1/n2 輸出風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速n成正比；
H1/H2＝（n1/n2）2 輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n2正比；
P1/P2＝（n1/n2）3 輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n3正比。
當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量需要改變時(shí)，如調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度，則會(huì)使大量電能白白消耗在閥門及管路系統(tǒng)阻力上。如采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量，可使軸功率隨流量的減小大幅度下降。變頻調(diào)速時(shí)，當(dāng)風(fēng)機(jī)低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，理論節(jié)電為
E=〔1-（ n′/n） 3〕×P×T （kWh）
式中： n——額定轉(zhuǎn)速
n′—— 實(shí)際轉(zhuǎn)速
P——額定轉(zhuǎn)速時(shí)電機(jī)功率
T——工作時(shí)間
可見，通過變頻對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，不但節(jié)能而且大大提高了設(shè)備運(yùn)行性能。以上公式為變頻節(jié)能提供了充分的理論依據(jù)。
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