英威騰CHH100高壓變頻器在離心式空壓機上的應用

2026-04-06 23:44:46

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、摩(mo)擦(ca)件(jian)少(shao)等(deng)特(te)點(dian),近(jin)年(nian)來(lai)在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)大(da)型(xing)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)界(jie)內(nei)和(he)製(zhi)氧(yang)廠(chang),其(qi)離(li)心(xin)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji)規(gui)模(mo)都(dou)很(hen)大(da),基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)是(shi)有(you)多(duo)台(tai)離(li)心(xin)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji)並(bing)聯(lian)在(zai)一(yi)起(qi)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)供(gong)氣(qi)。在(zai)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),供(gong)氣(qi)壓(ya)力(li)越(yue)低(di),耗(hao)電(dian)量(liang)越(yue)少(shao)就(jiu)越(yue)節(jie)能(neng),對(dui)於(yu)離(li)心(xin)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji),傳(chuan)統(tong)的(de)節(jie)能(neng)調(tiao)節(jie)方(fang)式(shi)基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)壓(ya)力(li)上(shang)限(xian)和(he)電(dian)流(liu)上(shang)限(xian)來(lai)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)。壓(ya)力(li)上(shang)限(xian)的(de)調(tiao)節(jie)是(shi)通(tong)過(guo)對(dui)上(shang)限(xian)壓(ya)力(li)的(de)設(she)定(ding),來(lai)減(jian)小(xiao)進(jin)氣(qi)閥(fa)門(men)的(de)開(kai)度(du)進(jin)而(er)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)電(dian)流(liu),減(jian)少(shao)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)。

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:

1.兩liang種zhong調tiao節jie方fang式shi都dou不bu能neng成cheng為wei完wan全quan意yi義yi上shang的de節jie能neng,這zhe主zhu要yao體ti現xian在zai控kong製zhi壓ya力li和he控kong製zhi電dian流liu本ben身shen來lai達da到dao降jiang低di功gong率lv消xiao耗hao的de同tong時shi,空kong壓ya機ji的de工gong作zuo效xiao率lv將jiang大da大da降jiang低di。

2.cunzaitiaojiekongjianxiaodequexian。yinweilixinshikongyajizaishejizhongcunzaiyigeqibenshenjuyoudeyigetexing,najiushichuanzhen。weilebimianlixinshikongyajidechuanzhen,zaidianliudeshedingshangwangwanghuiyouyigedianliuxiaxiandesheding,yidandianliuxiajiangdaodianliuxiaxiandeshedingzhi,dianliujiangbuzaixiajiang,huozhekongyajijiangfashengchuanzhen,zhejiushuomingleyikaoyalishangxianhedianliushangxiandetiaojiefangshiqibenshencunzaijienengkongjianyouxiandequexian。erzhezhongquexianzaiyiniansijibianhuabijiaodadedifangjiuxiandegengjiamingxian,yinweilixinshiyasuojidepaiqiliangsuizhehuanjingwendudebianhua,qipaiqiliangyezaisuizhibianhua。

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、壓(ya)力(li)和(he)功(gong)率(lv)。即(ji)流(liu)量(liang)與(yu)轉(zhuan)速(su)的(de)一(yi)次(ci)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi),壓(ya)力(li)與(yu)轉(zhuan)速(su)的(de)平(ping)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi),功(gong)率(lv)與(yu)轉(zhuan)速(su)的(de)三(san)次(ci)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian),當(dang)通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)轉(zhuan)速(su)以(yi)減(jian)少(shao)流(liu)量(liang)來(lai)達(da)到(dao)節(jie)流(liu)目(mu)的(de)時(shi),所(suo)消(xiao)耗(hao)的(de)功(gong)率(lv)將(jiang)降(jiang)低(di)很(hen)多(duo)。例(li)如(ru):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

節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan)是(shi)今(jin)後(hou)社(she)會(hui)發(fa)展(zhan)和(he)建(jian)設(she)節(jie)約(yue)型(xing)社(she)會(hui)的(de)主(zhu)題(ti),本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)對(dui)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)設(she)備(bei)及(ji)其(qi)介(jie)質(zhi)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)進(jin)行(xing)了(le)闡(chan)述(shu),同(tong)時(shi)驗(yan)證(zheng)了(le)英(ying)威(wei)騰(teng)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)負(fu)載(zai)上(shang)的(de)可(ke)靠(kao)應(ying)用(yong)。

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

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