|
摘 要:通过对风机系统特性曲线分析 ,可以应用变频调速装置 ,取代原系统利用电动执行机构驱动风门挡板来调节风量的办法 ,和 PLC系统构成闭环 PID 调节控制系统 ,实现对风机风量的直接自动控制 ,以此解决风机长期在恒压恒速、低负荷、低效率下工作 ,达到节能降耗的目的。
关键词:变频 调速 彩涂板 加热炉 风机
0 引言
在彩涂板生产线加热炉系统运行过程中 ,工艺生产需要的空气温度、压力和流量是在不断地变化
之中 ,而作为动力源的风机电机处于恒压恒速工作状态 ,也就是说输出功率不能随着负荷的变化而变
化 ,能源消耗极大。这里介绍的是风机系统可以采用变频调速进行改造 ,应用 PLC构成风压闭环自动控制系统 ,能够实现电机根据负荷的变化而变速运行 ,自动调节风量 ,既能满足生产需要 ,又达到了节能降耗的目的。
1 彩涂板厂加热炉风机概况
彩涂板生产线加热炉系统现有风机 34 台 ,1#2# 生产线各17 台,其中风机电机规格如表 1 所示。
按每年生产12 个月,每月25 天 ,每天24h 生产计 ,全年光加热炉系统耗电为 2416.68 万度。
接平均每度电 0. 52 元计算 ,全年需支付电费21257 万元 ,可见 ,在整个生产线设备系统运行中 ,加热炉系统是耗电大户。
风机电机现为全压恒速运行方式工作,现场采用电动执行机构驱动风门挡板来调节风量,以此增大或减小风道阻力,改变流量。采用这种办法来调节风压 电机功率下降不多 耗能却很大 据统计 至少浪费了20 %以上的能源,是一种不经济的运行方式。
为何采用改变风门挡板来调节风量 ,是一种不经济的运行方式 ? 为了更清楚地了解风机负载的节能原理,首先分析一下风机的工作特性和物理参数关系。
2 风机特性分析
离心式风机和轴流式风机属于典型二次方转矩负载,在忽略风道变化因素后,理论上风量与转速一次方成正比,风压与转速二次方成正比,轴功率与转速三次方成正比。当风量减少或风量下降时,其轴功率按速度的三次方下降。例如风量减少 20 %,速度下降20 %,则轴功率将下降到额定功率的 51 %。如风量减少一半,轴功率则减少到额定功率的 1/ 8,当然实际还有考虑转速下降引起的机械效率的下降及附加调速装置的损耗,但这些损耗都是不大的,因此,只要实际需要的风量有裕量,就有很明显的节能潜力。
|
