變頻器用于水泥生產(chǎn)過程,具有明顯的節(jié)能效果,是目前比較先進的節(jié)能調(diào)整設(shè)備?變頻調(diào)速電氣傳動由于其在性能上的優(yōu)異表現(xiàn),性價比的不斷提高,也正快速取代傳統(tǒng)的調(diào)速方式,成為水泥行業(yè)調(diào)速控制的主。

一、概述
　　風(fēng)機水泵類負載都是根據(jù)滿負荷工作需用量來選型,實際應(yīng)用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態(tài),由于交流電機調(diào)速很困難?常用擋風(fēng)板?回流閥或開/停機時間,來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,同時大電機在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難,電力沖擊較大,勢必造成電能損耗和開/停機時的電流沖擊?采用變頻器直接控制風(fēng)機?泵類負載是一種比較科學(xué)的控制方法,當(dāng)電機在額定轉(zhuǎn)速的80%運行時,理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)2次方,即51.2%,去除機械損耗電機銅?鐵損等影響?節(jié)能效率也接近40%,同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制,節(jié)能效率將進一步提高?由于變頻器可實現(xiàn)電動機的軟停?軟起,避免了啟動時的電壓沖擊,減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。河南廣潤自動化設(shè)備有限公司  專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動器維修、鄭州PLC（可編程序控制器）、 維修電話：0371- 56700815  15515598858    網(wǎng)址：http://www.skycjy.cn

二、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點:
　　 1、效率高.節(jié)約能源?在相同的情況下.交流變頻驅(qū)動比一般直流傳動方式能提高效率5%左右,比電動機一發(fā)電機組供電的直流傳動方式提高效率15%左右,比其它交流調(diào)速方式提高效率20%以上,節(jié)能效果顯?變頻調(diào)速用于風(fēng)機水泵的控制,甚至可節(jié)約電能50%以上。
　 2、易驅(qū)ED3000系列變頻器具有和直流調(diào)速系統(tǒng)相同的調(diào)速平滑?方便?超載力矩和起動力矩大等優(yōu)點?目前較先進的變頻器的調(diào)速范圍可達1:100,超載能力可達120%?60S?
　 3、所控制的交流電機容量?速度和電壓等級高?可以根據(jù)需要設(shè)計出高轉(zhuǎn)速?大容量的交流變頻供大型交流電動機,而直流電動機因受換向條件的制約其容量和速度受到很大限制?
　4、系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度均優(yōu)于工頻傳動指標(biāo)和水平?
　5、工/變頻轉(zhuǎn)換電路,保障系統(tǒng)的安全可靠
　6、提高了運行可靠性.減少了維修工作量?降低了運行成本?

三、節(jié)能原理
羅茨風(fēng)機節(jié)能
　　　 羅茨風(fēng)機的風(fēng)壓是不受風(fēng)機轉(zhuǎn)速限制的,不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變?而風(fēng)量則與風(fēng)機轉(zhuǎn)速成正比的,　 即Q=KN
　　　　 Q:表示風(fēng)量 N:表示風(fēng)機轉(zhuǎn)速 K:為系數(shù)
　　　 從公式可知,風(fēng)量調(diào)節(jié),完全由變頻器改變電機頻率達到無級變速,起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果?根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工藝 ，風(fēng)機的比較低頻15HZ,通常在35HZ左右,有個別時刻50HZ滿風(fēng)量運行,由于立窯工藝基本是一致的,因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的,凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果?
　　　羅茨鼓風(fēng)機個恒轉(zhuǎn)矩負載,其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N%=△N%,雖然不同于一般風(fēng)機?水泵節(jié)電率更高,但因它的功率較大,而且只要爐墻不壞,是連續(xù)24小時工作的,并開動時間亦很長?因此節(jié)電潛力大,節(jié)電效果好?
　　　羅茨鼓風(fēng)機進行技術(shù)改造后,改變了過去以調(diào)節(jié)出口(進口)閥門開度方式來調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式,勞動強度減輕,調(diào)節(jié)的及時性好,提高了產(chǎn)品的合格率,能耗明顯下降?離心式風(fēng)機?泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比Q∝N,壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比H∝N2,功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比P∝N3(Q:表示流量 N:表示轉(zhuǎn)速 H:表示壓力 P:表示功率 )

由上圖(左)可知,改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的而功耗則是立方關(guān)系變化,因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時如降低20%的風(fēng)量或流量,功耗則會下降50%?但是必須注意,轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20%壓力則會下降64%,因此必須要注意工藝要求壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機那樣,不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系?
　　　離心風(fēng)機?泵類設(shè)備傳統(tǒng)的風(fēng)量?流量控制的,大量的能源耗在風(fēng)門或截流閥的阻力上,風(fēng)門或截流閥控制流量的功耗與流量關(guān)系:P=P0+K?Q Q:表示流量 K:為系數(shù) P:表示功耗 P0:表示基本功率?
　　　由上圖(右)比較風(fēng)門或截流閥控制與變頻調(diào)速調(diào)節(jié),可以看到在流量變化范圍,采用變頻調(diào)速的方法具有很大的節(jié)能潛力,因此在水泥廠的供水泵或其它離心風(fēng)機上進行變頻改造同樣會取得很大的節(jié)能效果? 河南廣潤自動化設(shè)備有限公司  專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動器維修、鄭州PLC（可編程序控制器）、 維修電話：0371- 56700815  15515598858    網(wǎng)址：http://www.skycjy.cn
變頻系統(tǒng)特點 ：
　　　 變頻節(jié)能技術(shù)在水泥廠應(yīng)用后不但節(jié)省了電費支出(節(jié)電率可達20-50%),提高了產(chǎn)品質(zhì)量,也增加了使用上的靈活性,對不同工藝性要求適應(yīng)性更強；避免電機啟動時電流沖擊大和 電網(wǎng)電壓降低,可明顯減少風(fēng)機葉輪；機殼及軸承的磨損,延長檢修換件周期和設(shè)備使用壽命,節(jié)約維修費；

四、工況描述
　　1、貴公司水泥窯爐風(fēng)機共11臺，具體情況是：
風(fēng)機 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11#
功率 55KW 110KW 160KW 75KW 90KW 90KW 55KW 45KW 15KW 11KW 90KW
開度 100% 100% 75% 100% 80% 100% 69% 60% 100% 100% 100%
電壓(引風(fēng)機實際測量值) 390V 390V 390V 390V
電流（實際測量值） 226.8A 99.3A 66A 44.2A
2、水泥磨循環(huán)風(fēng)機1臺：200KW，工作電壓390V，工作電流為267A，風(fēng)門開度正常只有11-12％，比較大開度為30％。
3、水泵房：水泵電機，4臺，75KW，兩用兩備，
　　　　　 冷卻塔風(fēng)機，2臺，7.5KW。
　　實際測量：1＃水泵，75KW電機，電壓為390V,電流為100A；
　　　　　　　2＃水泵，75KW電機，電壓為390V,電流為105A；
　　　　　　　其中1臺冷卻塔風(fēng)機，7.5KW，電壓390V，電流10A.
五?改造方案
　　　　根據(jù)技術(shù)要求,本方案采用變頻調(diào)速技術(shù),把擋風(fēng)門開的比較大,根據(jù)生產(chǎn)需要人工可隨時在現(xiàn)場?也可在電氣控制室控制,只需調(diào)節(jié)電位器即可調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速?系統(tǒng)可隨時隨意改變引風(fēng)?鼓風(fēng)量,以適應(yīng)變化,保持風(fēng)機的正常經(jīng)濟運行,并達到穩(wěn)定控制?方便操作?節(jié)約能源的目的，根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，具體技改措施如下：
1、水泥窯爐風(fēng)機改造：為3＃、5＃、7＃、8＃風(fēng)機進行相應(yīng)匹配的變頻節(jié)電設(shè)備改造；為水泥磨循環(huán)風(fēng)機也進行相應(yīng)匹配的變頻節(jié)電設(shè)備改造。
風(fēng)機 3＃ 5＃ 7# 8# 水泥磨循環(huán)風(fēng)機
功率 160KW 90KW 55KW 45KW 200KW
電壓 390V 390V 390V 390V 390V
電流 226.8A 99.3A 66A 44.2A 267A
風(fēng)門開度 75% 80% 69% 60% 11~30%
匹配變頻器 ED3000-4T1600FP ED3000-4T0900FP ED3000-4T0550FP ED3000-4T04500FP ED3000-4T2000FP
預(yù)計節(jié)電率 30％以上 25％以上 35％以上 40％以上 50％以上
注：利用原控制溫度系統(tǒng)采樣，通過變頻節(jié)電設(shè)備控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速，達到節(jié)能目的。
2、水泵房水泵改造：
2臺，75KW水泵，安裝2臺ED3000-4T0750FP變頻節(jié)電設(shè)備，通過壓力和流量系統(tǒng)采樣，變頻PID控制，實現(xiàn)恒壓供水；
　 2臺，7.5KW冷卻塔風(fēng)機，安裝2臺ED3000-4T0075FP變頻節(jié)電設(shè)備。

六、報價和投資回報預(yù)算：
1、我司變頻節(jié)電設(shè)備初步報價：
按1KW報價800元計算，合計所需改造的電機功率總和為715KW，故報價為715×800＝572000元。
投資回報預(yù)算：
2、按每天開機24小時，每月28天，電費0.6元/KWh，平均節(jié)電率為30％來計算每月能節(jié)省的電費為：715×24×28×0.6×0.3＝86486.4元/月；
3、從而算出投資變頻節(jié)電改造回報期約為：572000/86486.4＝6.6（個月），即6～7個月左右就能收回投資成本。河南廣潤自動化設(shè)備有限公司  專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動器維修、鄭州PLC（可編程序控制器）、 維修電話：0371- 56700815  15515598858    網(wǎng)址：http://www.skycjy.cn