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风机变频调速器的节能效果是如何计算的


风机变频调速器的节能效果是如何计算的,  风机的调速节能效果计算比较简单,由于风机系统一般不存在反压,所以风机调速运行时消耗的电功率可以直接用比例定律求得。注意使用的工频运行电功率应为采用风门调节时风机实际消耗的电功率,而不是电动机的额定电功率。而转速也应为中心调节频率(转速),而不是最低(频率)转速。风机变频器
关键的是要根据风门开度数据测算出准确的风量数据,才能准确算出节电率来。最准确的是根据各种工况下的风量、风压和电动机电流数据进行计算;其次是根据风机的特性曲线以及风门开度和电流数据进行计算,风门开度决定节电率,而电动机电流的大小则决定节电量;最后就只能根据风门开度数据用查表法和函数逼近法算出风量来,然后根据风量与转速的一次方成正比,轴功率与转速的三次方成正比进行计算了。不论用哪种方法计算,风门开度的准确性都是致关重要的!其次就是风量的计算尤为关键,它对计算结果的影响可谓是:“失之毫厘,差以千里”!例如在表4中,开平方法和查表法相比,在45O(50%)风门开度时,其风量的数值相差11%!算出的节电率分别为45.9%和16.5%,相差29.4%!而函数法和查表法相比,在40O (44.4%)风门开度时,其风量的数值相差12.4%!算出的节电率分别为57.4%和27.7%,相差29.7%!当然这是最大误差,但是对于节电率来说,就是相差3%~5%都是非常敏感的,更别说是30%了!对节电量和节约电费以及投资回报来讲,则更是有天壤之别了。所以说“失之毫厘,差以千里”是一点也不过分的。所以风机变频调速器风量的计算一定要慎之又慎!
例4  某电站锅炉为75t/h循环流化床锅炉,其送风机(一次风机)为离心式风机,设计裕量较大,在满负荷时入口风门开度仅为70%(出口风门全开),每天运行时间为8h;80%负荷时风门开度为55%,每天运行时间为10h;60%负荷时风门开度为45%(低于44%开度时风压报警),每天运行时间为6h。试计算变频调速节能改造后的节能效果。 风机参数:额定风压:22000Pa,运行风压:≥10000Pa,≤10000Pa报警; 额定风量:66000m3 /h,满负荷运行风量:55000m3 /h。  电动机参数:额定功率:560kW,额定电压:6000V;额定电流:65.4A,满负荷运行电流:42A; 额定转速:1486r/min 。功率因数:0.85;额定效率:95%。
解:首先确定调速范围,风机采用变频调速时,风门全开,全速运行时输出额定风压22000Pa,根据比例定律,为保证最低风压10000Pa时的转速为额定转速的67.49%,为了留有风压裕量,最低转速取额定转速的70%(1036 r/min),变频器的最低输出频率为35Hz。(a)满负荷时风门开度为70%,由表1可查得风量约为90%,变频调节时可在90%转速下(45Hz)运行,此时的风压为17820Pa,满足最低风压要求。由表5可查得此时的电动机功率为全风量功率的80%。
风机在满负荷时的运行电流为42A,电动机的功率为:  Pd=1.732×6000×42×0.85= 371kW;  当风机在94%转速运行时,其消耗的电功率为:Pb=371kW/0.80×0.903/0.96=352kW,节省电功率:ΔP=Pd-Pb=371kW-352kW=19kW 节电率为:ΔP/Pd=5.12%。
(b)80%负荷时风门开度为55%,由表1可查出风量约为83%,变频调节时可在83%转速(41.5Hz)下运行,此时的风压为15150Pa,满足最低风压要求。由表5可查得此时的电动机功率为全风量功率的73%。  风机在80%负荷时的运行电流为40A,电动机的功率为:  Pd=1.732×6000×40×0.85=353kW;当风机在87%转速运行时,其消耗的电功率为:  Pb=353kW/0.73×0.833 /0.96=288kW;节省电功率:ΔP=Pd-Pb=353kW-288kW=65kW; 节电率为:65kW/353kW=18.4%。
(c)60%负荷时风门开度为45%,由表1可查出风量约为77%,变频调节时可在77%转速(38.5Hz)下运行,此时的风压为13000Pa,满足最低风压要求。由表5可查得此时的电动机功率为全风量功率的68%。  风机在60%负荷时的运行电流为38A,电动机的功率为:  Pd=1.732×6000×38×0.85=335.6kW; 当风机在83%转速运行时,其消耗的电功率为:  Pb=335.6kW/0.68×0.773/0.96=234.7kW;节省电功率:ΔP=Pd-Pb=335.6kW-234.7kW=100.9kW;节电率为:100.9kW/335.6kW=30.06%。日节电量为:(19kW×8h+65kW×10h+100.9kW×6h)=1407.4kW.h。风机变频调速器年节电量为:1407.4kW.h×330天=46.44万kW.h。
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