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一、引言
在工業生產和產品加工製造業中，風機、泵類設備應用範圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關設備的節流損失以及維護、維修費用占到生產成本的7%-25%，是一筆不小的生產費用開支。隨著經濟改革的不斷深入，市場競爭的不斷加劇；節能降耗已成為降低生產成本、tigaochanpinzhiliangdezhongyaoshouduanzhiyi。erbashiniandaichufazhanqilaidebianpintiaosujishu，zhengshishunyinglegongyeshengchanzidonghuafazhandeyaoqiu，kaichuangleyigequanxindezhinengdianjishidai。putongdiandongjizhinengyidingsufangshiyunxingdechenjiumoshi，shidediandongjijiqituodongfuzaizaiwuxurenhegaidongdeqingkuangxiajikeyianzhaoshengchangongyiyaoqiutiaozhengzhuansushuchu，congerjiangdidianjigonghaodadaoxitonggaoxiaoyunxingdemude。
二、綜述
通常在工業生產、產品加工製造業中風機設備主要用於鍋爐燃燒係統、烘幹係統、冷卻係統、通風係統等場合，根據生產需要對爐膛壓力、風速、風量、溫度等指標進行控製和調節以適應工藝要求和運行工況。而最常用的控製手段則是調節風門、擋板開度的大小來調整受控對象。這樣，不論生產的需求大小，風機都要全速運轉，而運行工況的變化則使得能量以風門、dangbandejieliusunshixiaohaodiaole。zaishengchanguochengzhong，bujinkongzhijingdushoudaoxianzhi，erqiehaizaochengdaliangdenengyuanlangfeiheshebeisunhao。congerdaozhishengchanchengbenzengjia，shebeishiyongshoumingsuoduan，shebeiweihu、維修費用高居不下。
泵類設備在生產領域同樣有著廣闊的應用空間，提水泵站、水池儲罐給排係統、工業水（油）循環係統、熱交換係統均使用離心泵、軸流泵、齒輪泵、柱塞泵等設備。而且，根據不同的生產需求往往采用調整閥、回流閥、截止閥等節流設備進行流量、壓力、水位等信號的控製。這樣，不僅造成大量的能源浪費，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，嚴重時損壞設備、影響生產、危及產品質量。
風機、泵類設備多數采用異步電動機直接驅動的方式運行，存在啟動電流大、機械衝擊、dianqibaohutexingchadengquedian。bujinyingxiangshebeishiyongshouming，erqiedangfuzaichuxianjixieguzhangshibunengshunjiandongzuobaohushebei，shichangchuxianbengsunhuaitongshidianjiyebeishaohuidexianxiang。yinercaiyongbianpinqiqudongdefangankaishizhubuqudaifengmen、擋板、閥門的控製方案。
三、節能分析
變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關係： n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關係：Q∝n ，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。如下圖示為壓力H-流量Q曲線特性圖:  n1-代表電機在額定轉速運行時的特性；
n2-代表電機降速運行在n2轉速時的特性；
R1-代表風機、泵類管路阻力最小時的阻力特性；
R2-代表風機、泵類管路阻力增大到某一數組時的阻力特性。
風機、泵類在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機、泵類所需的功率正比於H1與Q1的乘積，即正比於AH1OQ1的麵積。由於工藝要求需減小流量到Q2，實際上通過增加管網管阻，使風機、泵類的工作點移到R2上的B點，壓力增大到H2，這時風機、泵類所需的功率正比於H2與Q2的乘積，即正比於BH2OQ2的麵積。顯然風機、泵類所需的功率增大了。這種調節方式控製雖然簡單、但功率消耗大，不利於節能，是以高運行成本換取簡單控製方式。
若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速後風機所需的功率正比於H3與Q2的乘積，即正比於CH3OQ2的麵積，由圖可見功率的減少是明顯的。對於風機、泵類設備采用變頻調速後的節能效果，通常采用以下兩種方式進行計算：
1、根據風機、泵類平方轉矩負載關係式：P / P0=（n / n0）3計算，式中為P0額定轉速n0時的功率；P為轉速n時的功率
以在山東淄博水泥廠改造的三台風機為例。改造後轉速分別為1173r/min、1068r/min、1017r/min。則節電率分別 (除去變頻器自耗電3%左右)為:
y1=1-（1173/1485）3-3%＝47%,
y2=1-(1068/1485) 3-3%=59%,
y3=1-(1017/1485) 3-3%=65%.
2、根據現場運行的電流、電壓直接計算
改造前電壓為380V，電流分別為216A、209A、217A，運行工況以 24小時連續運行，全年運行時間以300天，功率因素以0.85為計算依據。
則改造前這三台每年的電量分別為：
Wg20=1.73×380×216×0.85×24×300=869030kW・h
Wg21=1.73×380×209×0.85×24×300=840867kW・h
Wg22=1.73×380×217×0.85×24×300=873053kW・h
改造後電壓分別為300V，260V，260V。電流分別為152A，140A，130A。
這三台每年的電量分別為：
Wg20=1.732×300×152×0.85×24×300=483352kW・h
Wg21=1.732×260×140×0.85×24×300=385388kW・h
Wg22=1.732×260×130×0.85×24×300=357860kW・h
相比較節電量為：
Wg20= W1－W11=869030-483352=385678kW・h
Wg21= W1－W11=840867-385388=455299kW・h
Wg22= W1－W11=873053-357860=515193kW・h
每度電按0.5元計算，則采用變頻調速每年
G20可節約電費192839元，
G21可節約電費227649元，
G22可節約電費257596元。
四、結束語
風機、泵類等設備采用變頻調速技術實現節能運行是我國節能的一項重點推廣技術，受到國家政府的普遍重視。實踐證明，變頻器用於風機、泵beng類lei設she備bei驅qu動dong控kong製zhi場chang合he取qu得de了le顯xian著zhu的de節jie電dian效xiao果guo，是shi一yi種zhong理li想xiang的de調tiao速su控kong製zhi方fang式shi。既ji提ti高gao了le設she備bei效xiao率lv，又you滿man足zu了le生sheng產chan工gong藝yi要yao求qiu，並bing且qie因yin此ci還hai大da大da減jian少shao了le設she備bei維wei護hu、維修費用，降低了停產周期。直接和間接經濟效益十分明顯，設備一次性投資通常可以在9個月到16個月的生產中全部收回。
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