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车间通风_世纪长秋高压变频器在邯郸混铁炉除尘风机上的应工业自


世纪长秋高压变频器在邯郸混铁炉除尘风机上的应
        摘要：本文着重介绍国产多电平高压变频器在邯郸钢铁团体一炼钢厂的应用情况，对其节电情况进行对比。结果表明，冶金行业采用国产高压变频器对除尘风机进行调速节能，具有投资省，见效快等特点。

　　关键词：多电平 高压变频器

　　邯郸钢铁团体一炼钢厂设置1#和2#两个混铁炉，每个混铁炉设有一个兑铁口和一个出铁口,负压风机报价，混铁炉兑铁或出铁时，高温的铁水会同空气发生剧烈的化学反应，产生大量的烟气。一方面对现场操纵的工人不利，另一方面也对环境造成了巨大的污染。为改善现场环境，降低污染，需要对混铁炉的兑铁、出铁进行除尘改造。该除尘设施配置Y4-73№29.5F除尘风机一台（配套电机功率800kw），混铁炉除尘风机需要五种风量来适应混铁炉兑出铁工艺要求，为了进步风机的运行效率，节能降耗，必须对风机进行调速控制。东方产业环保有限公司负责该混铁炉项目总承包，在以前的类似除尘项目中，多采用液力耦合器进行调速。近几年随着高压变频技术的进步，高压变频器的性价比有很大幅度的提升，液力耦合器逐渐失往上风，终极无锡东方选购了******生产的Harsvert-A系列高压变频器对风机进行调速控制。混铁炉除尘风机高压变频器于2003年4月份调试完毕投进运行，至今已稳定运行一年多。

一.除尘风机工艺要求

　　邯郸钢铁团体一炼钢1#和2#两个混铁炉，当混铁炉既不兑铁也不出铁时不需要风量；当混铁炉工作时，一个兑铁口兑铁需要风量35万m3/h；一个出铁口出铁需要风量15万m3/h；两台炉出铁口同时出铁需要风量30万m3/h；当一台混铁炉的兑铁口和出铁口同时兑铁出铁时需要风量50万m3/h。两个混铁炉兑铁口不能同时打开，只能有一个兑铁口打开，两个混铁炉出铁口可以同时打开。
　　兑铁：由一台125t天车完成，铁水罐分为70t和100t两种规格，每罐兑铁时间为4-6min；
　　出铁：按三台炼钢转炉同时生产20炉/班计算，单台混铁炉出铁30罐/班，天天三班，每班八小时，单罐出铁时间1-2min，两次出铁周期最短为8min，每班出铁累计时间30-60min。


A到B为既不兑铁也不出铁时间；
B到D为一个出铁口出铁时间，其中B到C为风机升速时间；
D到F为两个出铁口出铁时间，其中D到E为风机升速时间；
F到H为一个兑铁口兑铁时间，其中F到G为风机升速时间；
H到J为一个兑铁口兑铁、一个出铁口出铁时间，其中H到I为风机升速时间；风机升速时可以根据需要跨越任一升速点；
J点风机开始减速。
J到L为一个兑铁口兑铁、一个出铁口出铁转换为一个兑铁口兑铁时间，其中J到K为风机减速时间；
L到N为一个兑铁口兑铁转换为两个出铁口出铁时间，其中L到M为风机减速时间；
N到P为两个出铁口出铁转换为一个出铁口出铁时间，其中N到O为风机减速时间；
P到R为一个出铁口出铁转换为既不出铁也不兑铁时间，其中P到Q为风机减速时间；
Q到R为既不兑铁也不出铁时间。

二.调速要求

　　为简化控制逻辑，现场直接根据出铁口、兑铁口的开关状态来控制变频器的转速，变频器预设5个速度点，根据现场所需风量不同自动调节电机转速。


        变频器内置PLC和中文的人机界面给现场调试工作带来很大便利，调试周期大大缩短。各种参数设置十分方便，根据现场烟气的多少，可以及时调整各速度段点的风量，除尘改造后，现场条件大为改善。

三.节能计算

　　根据变频器的运行记录，统计风机在一天中各速度段的运行时间，得到如下运行数据：
　　各速度段变频器的输进功率为：
　　P1＝1.732×6×5.8×0.8=48.2kW
　　P2＝1.732×6×25.1×0.8=208.7kW
　　P3＝1.732×6×37.9×0.8=315.1kW
　　P4＝1.732×6×23.89×0.8=198.6kW
　　P5＝1.732×6×62.50×0.8=519.6kW
　　则使用变频器后一天风机所消耗的电能为：
　　48.2×3+208.7×7+315.1×4+198.6×7+519.6×3＝4694.9 kW?h
　　电价按0.4元计算，整个系统按照一年运行300天计算，则一年的电费为：
　　4694.9×0.4×300＝56.3388万元
　　假如不使用变频器，电机始终工频运行，则一年的电费为：
　　P＝1.732×6×76×0.8=631.8kW
　　631.8×24×300×0.4=182万元
　　节约电费约为：125.7万元

　　说明：以上计算仅为初步的理论计算，变频器节能情况是根据试运行时的数据计算，与具体运行情况存在偏差。

四.应用高压变频调速系统产生的其他效果

　　改善了工艺。投进变频器后除尘风机可以非常平滑稳定的调整风量，运行职员可以自如的调控，除尘风机运行参数得到了改善，进步了效率。

　　延长电机和风机的使用寿命。一般除尘风机均为离心式风机，启动时间长，启动电流大（约6～8倍额定电流），对电机和风机的机械冲击力很大，严重影响其使用寿命。而采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，对电机几乎不产生冲击，可大大延长机械的使用寿命。

　　减少阀门机械和风机叶轮的磨损。安装变频调速后，风机经常工作在比原来定速时低150转/分的转速下运行，因此，大大减少了风机叶轮的磨损，减少了风机振动。延长风机的大修周期，节省检验用度和时间。

　　便于实现除尘控制系统自动化。除尘系统的的风量经常需要根据工艺的要求变化，在过往用挡板调节时，存在执行机构的开度与流量的关系曲线的线形题目。往往由于执行机构的磨损量过大，阀门特性发生变化，出现非线形题目，致使调节过程失误，自动控制系统无法正常工作。而变频调速始终保持在线形高精度0.1～0.01HZ的范围内工作，为实现除尘系统的自动化创造优越条件。

五.调试经验总结：

　　1、 变频器同现场设备的接口要主要抗干扰题目。变频器受除尘系统的PLC控制，变频器提供的4路模拟输出2路进进控制柜上的仪表进行显示，2路进进PLC中参与各项保护。现场调试时发现，进进仪表的信号显示无误，而进进除尘系统PLC的信号却时有时无。现场丈量PLC的模拟输出信号，一切正常。后来将除尘系统PLC可靠接地后题目解决。

　　2、 主要干式变压器的合闸涌流。HARSVERT-A系列高压变频器采用单元串联多电平技术，前端设有一台干式变压器。在邯钢项目中使用的干式变压器为F级尽缘的环氧浇注变压器，按变压器的使用说明书，合闸涌流应在6倍以内。变频器上级的高压开关的速断保护按照7倍整定，但给变频器送电时有时正常，有时高压开关的速断保护动作造成无法正常送电。后来将速断保护的定值由7倍增加到11倍，题目才得到解决。

六、结束语：

  ,通风降温设备生产厂;  从1999年开始进进高压变频器领域，至今已有5个年头了，目前近200台的应用业绩，也可算走出了国产高压变频器大规模应用的一小步。在冶金行业的应用达到30多台，为冶金行业的节能环保做出了自己的贡献。我们以为目前高压变频器正逐步取代液力耦合器的传统应用领域，随着高压变频器的大规模应用，性价比不断进步，终极变频器将会取代液力耦合器而成为电机调速的最佳选择。

参考文献：
　1、《高压变频调速系统 HARSVERT-A系列技术手册》
　2、《HARSVERT-A高压变频器现场调试大纲》
　3、《HARSVERT-A高压变频器邯钢调试报告》


德力西变频器在奥克斯水洗泵和风机中的节能改造
    

　　随着变频技术的成熟，变频器在电气传动领域中应用越来越广泛。其控制方式的多样性、完善的电机保护功能以及其特有的优点是目前在工控领域其它无可比拟的。  

　　一：改造原理 

　　由流体传输设备水泵和风机的工作原理可知：水泵和风机的流量与其转速成正比；水泵和风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵和风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵和风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低水泵和风机的转速，那么其功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=（45/50）3=0.729,通风除尘，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=（40/50）3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。 

　　水泵和风机消耗功率与转速的三次方成正比。即N=KN3 N：为水泵和风机消耗功率；n：为水泵和风机运行时的转速；K为比例系数。而水泵和风机设计是按工频运行时设计的，但除高速外，大部分时间流量较小，由于采用了变频技术及微机技术有微机控制，因此可以使水泵和风机运行的转速随流量的变化而变化，最终达到节能的目的。实践证明，使用变频设备可使水泵和风机运行平均转速比工频转速降低20%，从而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。 

　　因水泵和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??水泵和风机的额定转速，流量，轴功率 
　　N’、Q’、H’、P’??调速后水泵和风机的额定转速，流量，轴功率 

　　在一定范围满足生产要求的前提下，可以通过改变转速来灵活的调节水压和流量，以方便均匀的冲洗工件，并且不改变工作周期。这种特性表明，调节水泵和风机转速，改变电动机出力，使之始终满足工艺要求。 

　　综上所述：利用变频技术改变电机转速来调节流量和速度的变化用来取代传统工频电路的控制，能取得明显的节能效果 

　　二：现场工况和改造方案 

　　现场为其中为一套清洗工件和烘干系统。清洗工作原理是：工件通过链条输送，以一定的速度进入箱体入口，箱体两侧布满管道喷射龙头，喷头在水泵的作用下，以一定的压力和流量来清洗工件。工件不断的向前推进，经过近百米的清洗管道，最终清洗干净达到产品要求，再从箱体出口处送入烘干系统。烘干系统为风机，通过风机流量的作用下来烘干工件，送入下一工作流程。 

　　整个系统中有11台清洗用水泵电机和12台风机电机。由工艺要求可知，每一清洗阶段和工件的不同所需清洗压力和热风流量也不尽相同，先前水泵和风机系统的流量与压力是靠阀门和旁通调节来完成，又由于此系统为开环循环水系统，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量现象，不仅大量浪费电能，而且还造成清洗效果不佳的情况。为了解决这些问题，通过调节变频器转速，使水泵和风机随着负载的变化调节水流量并关闭旁通，能使节能效果达到20%。 

　　再因水泵和风机采用工频起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3～4倍，在大的电流冲击下，，会影响电网的稳定及其它设备的运行安全用电，也使接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。 

　　采用德力西CDI9000通用型系列变频器 

　　该产品的主要特点有： 

　　1．空间电压矢量控制技术。 
　　2. 转矩自动提升功能，低频大转矩输出。 
　　3. 载波频率可调，静音运行。 
　　4. 控制方式多样化，通用性强，多段速和程序运行功能。 
　　5. 内置刹车单元，快速停车。 
　　6. 内置PID调节功能，闭环控制简单。 
　　7. 内置RS-485接口，可计算机联网控制，也可以与DCS组成闭环控制系统。 
　　8. 具有时间累计功能，可以显示单次通电运行时间，累计运行时间。 
　　9. 32位电机控制专用微处理器，频率解析度高达0.01HZ。 

　　根据现场工况分析，需每台电机加装一台变频器，通过调节变频器面板上的旋钮来控制电机转速，输出工艺所需要的流量和压力，提高产品质量，达到节能效果。  

　　三：系统改造后的性能： 

　　（1）关掉旁路阀们，采用变频器控制，在满足使用要求的前提下达到了最大限度的节能（20%）。下图绘出了阀门控制调节和变频调速控制两种状态的水泵和风机功率消耗??流量关系曲线。 

　　上图显示了变频器控制和阀门控制水泵和风机所消耗的不同功率，从上图总我们可以清楚的看出在水泵和风机流量为额定的60％时，变频器控制与阀门控制相比，功率下降了60％；所以水泵和风机仅仅依靠阀门控制是远远不够的，进行变频器控制的节能改造是十分必要的。  


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收录时间:2011年03月11日 15:53:06 来源:MM现代制造 作者:


　　在中国对空调透风用透风机要求的主要项目有高效、低噪声、小型化等。近年来，随着国家对节能要求日益严格，今后空调透风用透风机将会严格要求节能量(高效率)。为此，各风机制造厂将致力于进步包括透风机单机及调节在内的系统商品的效率。本文从最近空调透风用透风机的动向和对市场的需求分析进行简单的阐述。 　　空调透风用透风机多为用于办公楼、商店、旅社等大厦及工厂、地下街等空调透风、排气上的透风机，其形式有离心、轴流、混流式等。 　　在中国，一般广泛采用离心式多叶透风机、带消声箱的透风机、混流式透风机等，根据风机的设置场所、管道的布置规划，所产生的噪声级的不同，可选择各种形式的透风机。其静压是选用2000pa以下的低静压透风机。 　　1.最近空调透风用透风机的动向 　　从1988年到2000年期间，整个各类风机的台数均呈上涨趋势，此后略有减少，并趋于稳定。其中唯独带消声箱透风机有所上涨。这可看作是随着各类建筑日趋要求单个、低噪声化，逐渐增加采用小型多叶透风机装进消声箱中的形式。以符合小型分散、低噪声化的要求。 　　为适应这一市场需求，各公司相继研制出不仅将多叶离心机装于消声箱内，而且通过在空气活动上下功夫，以求降低噪声的带消声箱透风机。从此以后，这种低噪声小型透风机便成为其主流。除此之外，基于这一理念，还研制出了带消声器的混流透风机。 　　相比之下，在台数上呈减少趋势的是小型多叶透风机和轴流透风机。究其根源无非是因小型多叶透风机已被带消声箱(器)透风机所取代，轴流透风机的噪声不如前述透风机的噪声更低等原因所致。 　　2.市场的需求特征 　　在中国对空调透风用透风机要求的主要项目有高效、低噪声、小型化等。近年来，随着国家对节能要求日益严格，今后空调透风用透风机将会严格要求节能量(高效率)。为此，各风机制造厂将致力于进步包括透风机单机及调节在内的系统商品的效率。具体地说，在通过改进透风机的叶片及机壳来进步效率的同时，灵活运用变换器及动叶可调等风量调节技术，或采用高效电动机来达到节能的目的。进而，考虑到透风机的使用寿命及本钱，还致力于考虑了长寿命化及减少维修的部件、结构等的变更，易于再循环材料的采用，易拆卸结构的变更等。 　　关于与国外的空调透风用透风机的进出口数目题目，因无正确的统计数据，故难以把握。然而由于对透风机的单价而言，其运输用度所占的比例相当高，在当地生产还是主流。至于向中国的进口也因运输费、售后服务、维护体制不便等诸多题目，也是很少有进口的。 　　综上所述，在当前严格的经营环境下，各风机制造厂也是在竞争中寻求发展。但只要致于上述所述内容发展下往还是大有可为的。 　　今后，随着气流解析等解析技术的进步，将不断研制出效率近于理想状态的透风机，以达到更加节能、除噪的目的。

风机盘管的合理选型
       风机盘管机组的结构比较简单，例如常见的吊顶式风机盘管；它是在一个不大的结构空间内，组装有离心式或贯流式的通风机以及铜管穿肋片的传热管束。风机盘管有两个主要的性能指标，即风量和热(冷)交换量。风量由风机选型确定；热(冷)交换量则与盘管的传热面积、热(冷)媒的温度和流量以及经过盘管的空气温度和流速等因素有关。风机盘管的传热管束是用直径较小的紫铜管穿上铝肋片，排成2至4排制成管束。冷热水在管内为蛇形往复流动，空气在管外肋片间穿行，同时被加热或冷却。

     风机盘管是集中式空调系统中广泛使用的末端设备。风机盘管的合理选用不仅直接影响空调效果，也是保证系统正常运行和降低空调能耗的重要环节，尤其是在高精度或有严格工艺要求的场合，更须合理的送风参数。送风和供冷（热）是风机盘管的基本功能。“风”是“冷”的媒介和载体，它直接影响供冷量、送风温差、换气次数以及室温梯度和波动幅度，即决定了空调精度和舒适性的好坏。因此，保证足够的风量是实现预期空调效果的先决条件。需要指出的是，这里所说的风量是机组在正常使用时的实际送风量。

    根据房间净空间体积和最低换气次数的要求，可以求出最低送风量。对高精度工艺性空调，风量校核是选型计算中必要程序。在选用国产风机盘管时，不能根据计算结果，按其参数选型，因为国产风机盘管的所列的名义风量要高于实际风量。

    我国原机械工业部行业标准《风机盘管机组》JB/T4283-91中规定：名义风量必须在盘管不通水、空气进出口静压差为零的特定工况下进行测定。但是，风机盘管的实际使用条件显然不同于测试条件：实际使用中，暗装机组往往还宜加装进、回风格栅，过滤器和短风管，加上盘管表面冷凝水、积尘和滤网堵塞等许多因素的影响，都会导致风阻增大、风量下降。明装式机组同样也存在风量下降问题，只是下降幅度较小而已，所以国产风机盘管的实际风量必然要低于名义值。而风量的不足，又将引起冷量下降，进而形成机组实际性能（风、冷量）都要低于名义值的现象，从而使空调系统达不到原设计效果。近几年来，我国风机盘管在结构形式、传热效率、室内空气品质、噪音和自动控制等方面都采用了一些先进的技术，取得了一些明显的成果，大大提高风机盘管机组的性能。但是与国外的先进产品相比，在各个方面我们都还有不小的差距。国产风机盘管的名义参数在实际使用条件下是不可再现的，因此不能作为选用产品的依据。我国行业标准以及各厂家中给出的名义参数对暗装机组来讲，实际上是没有意义的。因为其正常使用时，冷工况风量要比名义风量低20%-30%，长期运行的机组甚至低50%以上。

    国外风机盘管中，一般会给出不同机外静压下的风量及供冷量，以方便用户选用。有些国外简明虽然仅给出名义风量，但其含义不同于我国标准规定，其一般是指一定机外静压下的风量值，所以名义风量相近的国外风机盘管，风量会比国产机组高出20%-50%。

    同样需要说明的是，使用国外简明时，须注意国外各公司往往执行不同的标准，名义风量的含义也会存在某些差异。所以选用时，最好依据数据齐全的最新，或要求供货厂家提供产品在不同机外静压下的风量及冷量值，以确定可靠性。加之风量不仅能够增加换气次数，降低送风温差，改善空调效果，因为冷量相应提高，所以还可以缩小机组体积。因此，国外风机盘管的体积和重量，一般都要小于国产风机。提高机外静压和风量，是风机盘管的发展方向。当然，风量的提高也要受空调区允许风速的制约。下面是国内几个品牌的风机盘管性能比较表


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收录时间:2011年01月07日 00:16:50 来源:ccen 作者:


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