2022年行業(yè)分析變頻器調(diào)速技術(shù)在水泥設(shè)備使用中的節(jié)能應(yīng)用分析

變頻器調(diào)速技術(shù)在水泥設(shè)備使用中的節(jié)能應(yīng)用分析在生產(chǎn)企業(yè)中，風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護(hù)、修理費(fèi)用占到生產(chǎn)成本的7%~25%，是一筆不小的生產(chǎn)費(fèi)用開支。隨著經(jīng)濟(jì)改革的不斷深化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加?。还?jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。而八十年月初進(jìn)展起來的變頻調(diào)速技術(shù)，正是順應(yīng)了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)展的要求，開創(chuàng)了一個(gè)全新的智能電機(jī)時(shí)代。一改一般電動(dòng)機(jī)只能以定速方式運(yùn)行的陳舊模式，使得電動(dòng)機(jī)及其拖動(dòng)負(fù)載在無須任何改動(dòng)的狀況下即可以根據(jù)生產(chǎn)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速輸出期刊網(wǎng)論文發(fā)表，從而降低電機(jī)功耗達(dá)到系統(tǒng)高效運(yùn)行的目的。八十年月末，該技術(shù)引入我國并得到推廣?，F(xiàn)已在電力、冶金、石油、化工、造紙、食品、紡織等多種行業(yè)的電機(jī)傳動(dòng)設(shè)備中得到實(shí)際應(yīng)用。目前，變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的一個(gè)主要進(jìn)展方向。卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果，改善現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行工況，提高系統(tǒng)的平安牢靠性和設(shè)備利用率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大而得到充分的體現(xiàn)。

通常在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品加工制造業(yè)中風(fēng)機(jī)設(shè)備主要用于鍋爐燃燒系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等場(chǎng)合，依據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)爐膛壓力、風(fēng)速、風(fēng)量、溫度等指標(biāo)進(jìn)行掌握和調(diào)整以適應(yīng)工藝要求和運(yùn)行工況。而最常用的掌握手段則是調(diào)整風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整受控對(duì)象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機(jī)都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，而運(yùn)行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)過程中，不僅掌握精度受到限制，而且還造成大量的能源鋪張和設(shè)備損耗。從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)、修理費(fèi)用高居不下。泵類設(shè)備在生產(chǎn)領(lǐng)域同樣有著寬闊的應(yīng)用空間，提水泵站、水池儲(chǔ)罐給排系統(tǒng)、工業(yè)水（油）循環(huán)系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)均使用離心泵、軸流泵、齒輪泵、柱塞泵等設(shè)備。而且期刊網(wǎng)論文發(fā)表，依據(jù)不同的生產(chǎn)需求往往采納調(diào)整閥、回流閥、截止閥等節(jié)流設(shè)備進(jìn)行流量、壓力、水位等信號(hào)的掌握。這樣，不僅造成大量的能源鋪張，管路、閥門等密封性能的破壞；還加速了泵腔、閥體的磨損和汽蝕，嚴(yán)峻時(shí)損壞設(shè)備、影響生產(chǎn)、危及產(chǎn)品質(zhì)量。風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備多數(shù)采納異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方式運(yùn)行，存在啟動(dòng)電流大、機(jī)械沖擊、電氣愛護(hù)特性差等缺點(diǎn)。不僅影響設(shè)備使用壽命，而且當(dāng)負(fù)載消失機(jī)械故障時(shí)不能瞬間動(dòng)作愛護(hù)設(shè)備，時(shí)常消失泵損壞同時(shí)電機(jī)也被燒毀的現(xiàn)象。近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的要求，加之采納變頻調(diào)速器（簡(jiǎn)稱變頻器）易操作、免維護(hù)、掌握精度高，并可以實(shí)現(xiàn)高功能化等特點(diǎn)；因而采納變頻器驅(qū)動(dòng)的方案開頭逐步取代風(fēng)門、擋板、閥門的掌握方案。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是依據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)）；通過轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到轉(zhuǎn)變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采納交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦掌握等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。

通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n，H∝n2期刊網(wǎng)論文發(fā)表，P∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。

以一臺(tái)水泵為例，它的出口壓頭為H0（出口壓頭即泵入口和管路出口的靜壓力差），額定轉(zhuǎn)速為n0,閥門全開時(shí)的管阻特性為r0,額定工況下與之對(duì)應(yīng)的壓力為H1,出口流量為Q1。流量-轉(zhuǎn)速-壓力關(guān)系曲線如下圖所示。在現(xiàn)場(chǎng)掌握中，通常采納水泵定速運(yùn)行出口閥門掌握流量。當(dāng)流量從Q1減小50%至Q2時(shí)，閥門開度減小使管網(wǎng)阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點(diǎn)沿方向I由原來的A點(diǎn)移至B點(diǎn)；受其節(jié)流作用壓力H1變?yōu)镠2。水泵軸功率實(shí)際值（kW）可由公式：P=Q·H／（ηc·ηb）×10-3得出。其中，P、Q、H、ηc、ηb分別表示功率、流量、壓力、水泵效率、傳動(dòng)裝置效率，直接傳動(dòng)為1。假設(shè)總效率（ηc·ηb）為1，則水泵由A點(diǎn)移至B點(diǎn)工作時(shí)，電機(jī)節(jié)約的功耗為AQ1OH1和BQ2OH2的面積差。假如采納調(diào)速手段轉(zhuǎn)變水泵的轉(zhuǎn)速n，當(dāng)流量從Q1減小50%至Q2時(shí)，那么管網(wǎng)阻力特性為同一曲線r0期刊網(wǎng)論文發(fā)表，系統(tǒng)工作點(diǎn)將沿方向II由原來的A點(diǎn)移至C點(diǎn)，水泵的運(yùn)行也更趨合理。在閥門全開，只有管網(wǎng)阻力的狀況下，系統(tǒng)滿意現(xiàn)場(chǎng)的流量要求，能耗勢(shì)必降低。此時(shí)，電機(jī)節(jié)約的功耗為AQ1OH1和CQ2OH3的面積差。比較采納閥門開度調(diào)整和水泵轉(zhuǎn)速掌握，明顯使用水泵