英威騰CHH100高壓變頻器在離心式空壓機上的應用
摘要:動力供應不僅僅是要滿足生產的需要,而且要盡可能的利用節能技術為動力的供應降低成本,本文通過對節能技術在離心式空壓機設備、介質中的應用和前景開發的分析,為節能經濟和循環經濟的發展提出了自己的思路。
關鍵詞:離心式空壓機 節 能 變 頻
一、引言
在(zai)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)今(jin)天(tian),日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang)的(de)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)和(he)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)日(ri)益(yi)短(duan)缺(que)的(de)矛(mao)盾(dun)越(yue)來(lai)越(yue)突(tu)出(chu),為(wei)了(le)應(ying)對(dui)這(zhe)一(yi)必(bi)須(xu)麵(mian)對(dui)的(de)現(xian)實(shi)問(wen)題(ti),世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)都(dou)在(zai)考(kao)慮(lv)自(zi)己(ji)國(guo)家(jia)的(de)能(neng)源(yuan)計(ji)劃(hua)。而(er)在(zai)我(wo)們(men)中(zhong)國(guo),據(ju)估(gu)計(ji)到(dao)2020年,中國的能源需求總量仍將達到近25億噸標準煤,這個數字比2000年高出了90%,而最為悲觀的估計,則要高出152%。在能源每年增長3%一5%條件下,要保證國民經濟持續每年增長7%~9%,zhinengyikaojienengjishudeyingyong。erlixinshiyasuojizuoweiyasuokongqidongligongyingshebeizaizhizaoyeneiyouzhehenpubiandeyingyong,qibenshentongguogejiyasuoxiaohaodaliangdediannenglaigongyinggaoyakongqi,tongshifudaichanshengdaliangdereliang。jiehejienengjishuhejienengchanpindetuichuyijikongyajishebeidegongyiliucheng,jienengjishuzailixinshiyasuojishangyouzhehenguangkuodeyingyongqianjing。
二、應用環境分析
在空壓機的應用上,離心式空壓機具有結構緊湊、重量輕、體積小、運行效率高、流量大、mocajianshaodengtedian,jinnianlaizaigongyelingyudedaoleguangfanyingyong。youqishizaidaxingdezhizaoyejieneihezhiyangchang,qilixinshikongyajiguimodouhenda,jibenshangdoushiyouduotailixinshikongyajibinglianzaiyiqijinxingxitonggongqi。zaimanzushengchanxuqiudeqingkuangxia,gongqiyaliyuedi,haodianliangyueshaojiuyuejieneng,duiyulixinshikongyaji,chuantongdejienengtiaojiefangshijibenshangdoushitongguoyalishangxianhedianliushangxianlaijinxingtiaojie。yalishangxiandetiaojieshitongguoduishangxianyalidesheding,laijianxiaojinqifamendekaidujinerjiangdidianjidianliu,jianshaogonglvxiaohao。
電dian流liu上shang限xian的de調tiao節jie,是shi通tong過guo設she定ding空kong壓ya機ji的de電dian機ji電dian流liu最zui大da值zhi來lai控kong製zhi空kong壓ya機ji的de電dian流liu,使shi空kong壓ya機ji進jin氣qi閥fa門men根gen據ju電dian流liu上shang限xian信xin號hao反fan饋kui,在zai閥fa門men打da開kai一yi定ding的de開kai度du後hou將jiang不bu再zai繼ji續xu打da開kai,進jin而er控kong製zhi空kong壓ya機ji的de功gong率lv消xiao耗hao。
三、係統方案提出
主回路方案
變頻控製為一拖一方案,配備一台變頻器。變頻調速係統接10kV電壓等級的主動力電源係統,用於電動機的變頻調速。為增加運行安全性,變頻係統增加旁路,設計方案如下:

此方案是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成(見上圖)。要求QS2和QS3不能同時閉合,在機械上實現互鎖。變頻運行時,QS1和QS2閉合,QS3斷開;工頻運行時,QS3閉合,QS1和QS2斷開。
為了實現變頻器故障保護,變頻器對現場高壓斷路器QF進行連鎖,一旦變頻器故障,變頻器跳開QF。電機工頻運行時,變頻器允許QF合閘,撤消對QF的跳閘信號,使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。
節能分析
以上兩種節能調節方式都存在以下缺點:
1.liangzhongtiaojiefangshidoubunengchengweiwanquanyiyishangdejieneng,zhezhuyaotixianzaikongzhiyalihekongzhidianliubenshenlaidadaojiangdigonglvxiaohaodetongshi,kongyajidegongzuoxiaolvjiangdadajiangdi。
2.存(cun)在(zai)調(tiao)節(jie)空(kong)間(jian)小(xiao)的(de)缺(que)陷(xian)。因(yin)為(wei)離(li)心(xin)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji)在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)其(qi)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)的(de)一(yi)個(ge)特(te)性(xing),那(na)就(jiu)是(shi)喘(chuan)振(zhen)。為(wei)了(le)避(bi)免(mian)離(li)心(xin)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji)的(de)喘(chuan)振(zhen),在(zai)電(dian)流(liu)的(de)設(she)定(ding)上(shang)往(wang)往(wang)會(hui)有(you)一(yi)個(ge)電(dian)流(liu)下(xia)限(xian)的(de)設(she)定(ding),一(yi)旦(dan)電(dian)流(liu)下(xia)降(jiang)到(dao)電(dian)流(liu)下(xia)限(xian)的(de)設(she)定(ding)值(zhi),電(dian)流(liu)將(jiang)不(bu)再(zai)下(xia)降(jiang),或(huo)者(zhe)空(kong)壓(ya)機(ji)將(jiang)發(fa)生(sheng)喘(chuan)振(zhen),這(zhe)就(jiu)說(shuo)明(ming)了(le)依(yi)靠(kao)壓(ya)力(li)上(shang)限(xian)和(he)電(dian)流(liu)上(shang)限(xian)的(de)調(tiao)節(jie)方(fang)式(shi)其(qi)本(ben)身(shen)存(cun)在(zai)節(jie)能(neng)空(kong)間(jian)有(you)限(xian)的(de)缺(que)陷(xian)。而(er)這(zhe)種(zhong)缺(que)陷(xian)在(zai)一(yi)年(nian)四(si)季(ji)變(bian)化(hua)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)地(di)方(fang)就(jiu)顯(xian)得(de)更(geng)加(jia)明(ming)顯(xian),因(yin)為(wei)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)排(pai)氣(qi)量(liang)隨(sui)著(zhe)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua),其(qi)排(pai)氣(qi)量(liang)也(ye)在(zai)隨(sui)之(zhi)變(bian)化(hua)。
在流體離心式機械上通過實驗和理論可以近似得出以下公式:
Q∝n ,H∝n2,P∝n3
Q1、H1、P1分別是行1轉速下的流量、壓力和功率;Q2、颶、島分別是甩2轉速下的流量、yalihegonglv。jiliuliangyuzhuansudeyicifangchengzhengbi,yaliyuzhuansudepingfangchengzhengbi,gonglvyuzhuansudesancifangchengzhengbi。youcikejian,dangtongguojiangdizhuansuyijianshaoliulianglaidadaojieliumudeshi,suoxiaohaodegonglvjiangjiangdihenduo。liru:當轉速降到80%時,流量減少到80%,而軸功率卻下降到額定功率的(80%),≈5l%:若流量需減少到40%,則轉速相應減少到40%,此時軸功率下降到額定功率的40%3≈6.4%。
四、具體使用效果
A、設備主要參數
| 空壓機配套電機數據 | |||
| 額定功率 | 1000HP | 額定電壓 | 10KV |
| 額定電流 | 49.8A | 額定轉速 | 2970r/min |
| 數量 | 1 | 排氣壓力 | 3.5MPA |
| 閥門開度 | 50% | 對應出口壓力 | 3.5MPA |
| 實際運行電流 | 38A | 回流閥門開度 | 35% |
| 空壓機類型 | 離心式 | ||
B、節電效果計算

根據在不同控製方式下的流量-負載關係曲線和現場運行的負荷變化情況進行計算。
五、結束語
jienengjishudeyanjiuhefazhanshijinhoushehuifazhanhejianshejieyuexingshehuidezhuti,benwentongguoduilixinshiyasuojishebeijiqijiezhizhongcunzaidejienengqianlijinxinglechanshu,tongshiyanzhengleyingweitenggaoyabianpinqizailixinshiyasuojifuzaishangdekekaoyingyong。
參考文獻:
深圳市英威騰電氣股份有限公司 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》
仲明振,趙相賓 《高壓變頻器應用手冊》機械工業出版社 2009-05出版







