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羅茨鼓風機

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潛力巨大的章丘鼓風機調(diào)速技術分析及節(jié)能策略

文章來源:本站   發(fā)布時間:2019-10-21 10:19:00   點擊數(shù):2294   【

  風機是節(jié)能潛力巨大的通用設備,調(diào)速是其節(jié)能的重要途徑,章丘鼓風機調(diào)速技術的選擇事關投資效益,從性能價格比的角度出發(fā),優(yōu)選機械調(diào)速裝置是較為明智的選擇。

  一、風機調(diào)速的意義

  章丘鼓風機是使用面廣、耗電量大的設備,風機在運行中普遍地存在的問題:(1)設備陳舊,結構落后,造成單機運行效率低;(2)風機或其配套電機選型設計裕量過大,形成系統(tǒng)實際運行效率低。如某鋼鐵公司風機實際運行效率僅為6%;(3)對于生產(chǎn)工藝參數(shù)不斷變化時,多采用落后的管道閘閥節(jié)流進行工況調(diào)節(jié),白白地造成能源浪費;(4)輸送管道設置不盡合理,管道阻力大,以及運行管理粗放(如風機放空)造成運行中無效的功率損失等。可見,圍繞風機存在著大量的節(jié)能潛力,而對于工藝參數(shù)變化大的大中型(50~500kW)風機,其調(diào)速節(jié)能技術應用具有廣闊前景。

  章丘鼓風機最大特點是負載轉矩與轉速的平方成正比,軸功率與轉速的立方成正比,因此如果在電機與風機之間加裝調(diào)速裝置,將電機輸出的固定轉速調(diào)節(jié)為根據(jù)流量需求的風機轉速,即當生產(chǎn)工藝參數(shù)需要變化時,采用改變風機轉速來調(diào)節(jié)風機的流量,就可節(jié)約大量的電能。

  采用調(diào)速技術后,風機運行節(jié)能效果的預測,如以閥門調(diào)節(jié)作為比較的基準,當流量在0.5~ 1.0的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)變化時,不同調(diào)節(jié)方式時功率消耗與流量的關系

  可參照下式預測平均節(jié)約功率 :

  △ P = Pa - Pb ≈0.4 P0

  式中 P0 ——額定功率

  即在理想情況下,通過調(diào)速使風機的流量由 50%連續(xù)不斷調(diào)節(jié)至100%時,調(diào)速調(diào)節(jié)比閥門調(diào)節(jié)可節(jié)省功率約為額定功率的40%。

  二、風機調(diào)速技術類別選擇及方案分析

  1.風機調(diào)速技術類別與比較

  目前,風機調(diào)速有兩種方式:一種是機械調(diào)速,最常用的是在電機和風機間加裝調(diào)速型液力耦合器或液體粘性調(diào)速離合器;另一種是電氣調(diào)速裝置,其方法有串級調(diào)速、變頻調(diào)速、變極調(diào)速等。選擇機械調(diào)速用于風機調(diào)速運行,具有傳動效率高、過載保護性好、控制反應快、成本低、體積小、易維護等優(yōu)點且不受電機轉速、電壓等級等參數(shù)限制。而我國200kW以上的交流電機基本上全是高電壓電機,如此高等級電壓的調(diào)速,對各類電氣調(diào)速方式均難以達到。故我國目前高電壓中、大功率(200kW以上)的各類交流電機調(diào)速裝置均為液力耦合器或液粘調(diào)速離合器。以下針對液力耦合器和液粘調(diào)速離合器在風機調(diào)速領域中的應用特性進行研究。

  2. 液力調(diào)速傳動與液粘調(diào)速傳動特性的比較

  以上針對風機調(diào)速選擇進行了分析,各有利弊,從性能價格比的角度出發(fā),更傾向于機械調(diào)速裝置的應用。調(diào)速型液力耦合器和液粘調(diào)速離合器其原理不同,應用上有很多相同點,也有不同點。

  從原理上講,液力耦合器傳動基于歐拉方程,以液體動量矩的變化來傳遞動力;液粘調(diào)速離合器傳動基于牛頓內(nèi)摩擦定律 , 以液體的粘性(或油膜剪切力)來傳遞動力。由于基本概念和工作原理的本質不同,其調(diào)速裝置的主機結構設計顯然不同。但工作介質都是液體油,工作過程都有熱量產(chǎn)生,其操作控制系統(tǒng)都需要電控、液體循環(huán)和冷卻。

  調(diào)速型液力耦合器和液粘調(diào)速離合器在應用特點上異同比較如下[2-3] :

  (1)都能使電機空載啟動,縮短啟動電流對電網(wǎng)的沖擊時間;

  (2)都可以實現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)節(jié)方便可靠,且易于實現(xiàn)遠程控制和自動控制;

  (3)液粘調(diào)速離合器可實現(xiàn)同步、調(diào)速和脫離3種工況運行,且主動軸轉動方向不影響傳動性能。在同步轉動時無功率損失,傳動效率(理論值)為100%; .

  (4)都可以緩和沖擊,衰減扭振,具有過載保護功能,延長設備使用壽命;

  (5)液力耦合器相對維修復雜,結構偏大,但調(diào)速技術較成熟可靠,能長期無檢修運行;液粘調(diào)速離合器結構緊湊合理,在調(diào)速狀態(tài)下效率高于耦合器4%~5%, 節(jié)電率高于8%,但在轉速比0.9 以后至 1.0 區(qū)域內(nèi)易出現(xiàn)轉速波動,故應重視采用合理措施降低不穩(wěn)定區(qū)間或合理操作避開不穩(wěn)定區(qū)工作;

  (6)都適用與不同等級的高低電壓、中大容量電機配用,使電機始終以額定轉速運轉,電機效率高,功率因數(shù)高,無諧波影響。

  目前,國產(chǎn)調(diào)速型耦合器輸入轉速3000r/min ,最大功率可達6500kW ;液粘調(diào)速離合輸入轉速 3000r/min ,功率可達3200kW 。

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  產(chǎn)品特點:  2、風機采用抗粘磨技術和活塞環(huán)密封結構,密封好,泄漏少,效率高。  4、風機主機能立、臥兩用,可直接替代國外同類機型。

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