??? 場地供風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)建議
? ? 1.空壓機(jī)的改造方案節(jié)能原理
? ? 空壓機(jī)在管路特性曲線(1)工作時(shí),工況點(diǎn)為A,此時(shí)風(fēng)壓為H2,風(fēng)量為Q1,軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比,在圖中可用面積AH20Q1表示。如果生產(chǎn)工藝要求,風(fēng)量需要從Q1減至Q2,可以看出,用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力,使管網(wǎng)阻力特性變到曲線(3),系統(tǒng)由原來的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖中看出,風(fēng)壓反而增加,軸功率與面積BH10Q2成正比。顯然,軸功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速器調(diào)速控制方式,空壓機(jī)轉(zhuǎn)速由N1降到N2,根據(jù)空壓機(jī)參數(shù)的比例定律,畫出在轉(zhuǎn)速N2風(fēng)量(Q-H)特性??梢娫跐M足同樣風(fēng)量Q2情況下,風(fēng)壓H3大幅度降低,功率N3隨著顯著減少,用面積CH30Q2表示。節(jié)省的功率△N=(H1-H3)*Q2,用面積BH1H3C表示。顯然,節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。
? ? 電動(dòng)機(jī)調(diào)速有三種方法:變頻調(diào)速、變極調(diào)速和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。綜合比較后選擇變頻調(diào)速的方法,原因是變頻調(diào)速效率高,沒有附加轉(zhuǎn)差損耗,調(diào)速的范圍大、精度高、實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速容易。由于可以利用原鼠籠式電動(dòng)機(jī),所以特別適合用于對舊設(shè)備的技術(shù)改造,它既保持了原電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠耐用、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),又能達(dá)到節(jié)電的顯著效果。???
? ? 2.空壓機(jī)改造方案
? ? 2.1 系統(tǒng)工作原理
? ? 將儲(chǔ)氣罐壓力作為控制對象,壓力傳感器檢測儲(chǔ)氣罐的壓力并將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,傳遞給控制器,控制器與事先設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較,然后根據(jù)兩者差值,產(chǎn)生控制信號送到變頻器,通過變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的工作頻率和轉(zhuǎn)速。
? ? 2.2 變頻器及其控制方式的選擇
? ? 選擇變頻器時(shí)遵循的主要原則就是:變頻器的輸出功率和電流選擇必須等于或大于被驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)的功率和電流。因?yàn)樽冾l器的過載能力沒有電機(jī)的過載能力強(qiáng),一旦電機(jī)過載,首先損壞的將是變頻器。變頻器型號的選擇應(yīng)該根據(jù)使用要求及使用環(huán)境作詳細(xì)的選擇。
? ? 對于通用變頻器,一般采用恒壓頻比的調(diào)速方式,即V/F為常數(shù)。此方式的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)起來比較容易,調(diào)速效果好。
? ? 2.3 新方案的電路
? ? 按照恒壓供氣方式的思路,只要在原電路中加幾個(gè)電氣元件就可以,因此并不需要對原有電路進(jìn)行大規(guī)模改動(dòng)。況且在生產(chǎn)如此緊張的情況下,也不允許長時(shí)間停工對供風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。該方案只是在原有電路中添加了傳感器、控制器、變頻器三個(gè)元件,并且改造裝置并不改變空壓機(jī)原有控制原理,保留了電動(dòng)機(jī)原有的Y-Δ啟動(dòng)方式,這也是為了保證當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)仍能正常供風(fēng)。?
? ? 2.4 新方案的擴(kuò)展性
? ? 該方案僅僅給出了一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)空壓機(jī)的簡單電路,由于變頻器價(jià)格比較昂貴,在實(shí)際操作中,我們也可以像變頻空調(diào)那樣采用一拖二的調(diào)速方式,用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)兩臺(tái)空壓機(jī)。先變頻啟動(dòng)一臺(tái)空壓機(jī),滿負(fù)荷以后,若壓力達(dá)不到設(shè)定要求,將此空壓機(jī)工頻運(yùn)行,啟動(dòng)另一臺(tái)空壓機(jī)即可,當(dāng)檢測到變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)在下限頻率壓力值還偏高時(shí),停止一臺(tái)空壓機(jī),另一臺(tái)變頻運(yùn)行。
? ? 控制器也可以選用PLC,一方面PLC可以通過傳感器信號控制變頻器, 另一方面利用PLC比較強(qiáng)大的功能,對五臺(tái)空壓機(jī)組成的供風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制,并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)測空壓機(jī)的運(yùn)行狀況,利于對空壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。
? ? 3.供風(fēng)系統(tǒng)中其它問題的改進(jìn)
? ? 3.1 漏風(fēng)問題
? ? 一方面要加強(qiáng)對供風(fēng)管線的巡查,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)解決,另一方面要考慮減少漏風(fēng)口的數(shù)量。由于對管網(wǎng)進(jìn)行大面積改造存在較大難度,因此可以考慮劃片供風(fēng)這一思路,就是將場地按照用風(fēng)多少、用風(fēng)頻率及管線接口的多少,劃分成幾個(gè)區(qū)域,進(jìn)行區(qū)域性供風(fēng),并在這幾大區(qū)域間的供風(fēng)管線上加裝控制閥。當(dāng)僅僅是某個(gè)區(qū)域用風(fēng)時(shí),則將通往其它區(qū)域的閥門關(guān)閉,這樣就將風(fēng)限制在了用風(fēng)的這個(gè)區(qū)域里,相對減少了供風(fēng)系統(tǒng)中的漏風(fēng)口的數(shù)量。
? ? 3.2 管壓降問題
? ? 管壓降與管線內(nèi)徑和風(fēng)在管線中經(jīng)過的長度有關(guān),增大內(nèi)徑,縮短長度,管壓降都會(huì)減小??紤]到工廠狀態(tài),縮短長度是一個(gè)比較好的辦法。當(dāng)場地上有臨時(shí)用風(fēng)時(shí),用風(fēng)量又比較大的情況時(shí),可以考慮用移動(dòng)式空壓機(jī)直接到用風(fēng)地點(diǎn)進(jìn)行供風(fēng),這樣就縮短了管線長度。不過,如果沒有對移動(dòng)式空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造的話,只有在需風(fēng)量比較大的時(shí)候用此法更劃算。若用風(fēng)量比較少,移動(dòng)式空壓機(jī)達(dá)不到滿負(fù)荷工作狀態(tài),仍會(huì)浪費(fèi)電能。 ?
? ? 4.改進(jìn)后系統(tǒng)的特點(diǎn)
? ? ◆節(jié)能明顯。根據(jù)空壓機(jī)原理,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,空壓機(jī)轉(zhuǎn)速下降可以得到立方級的節(jié)能效果。
? ? ◆采用變頻器,調(diào)速范圍大、精度高,變頻器調(diào)速范圍能適應(yīng)各種調(diào)速的要求。
? ? ◆維護(hù)成本降低??諌簷C(jī)軟啟動(dòng),減少對電機(jī)電氣元件的電沖擊的同時(shí),也減少了對設(shè)備的機(jī)械沖擊,啟動(dòng)電流小延長了電機(jī)和接觸器的壽命,機(jī)械沖擊小則延長了軸承、齒輪箱的壽命,使電氣與機(jī)械故障率降低,節(jié)約維護(hù)費(fèi)用。
? ? ◆系統(tǒng)的工頻與變頻可以切換,改造后使供氣質(zhì)量提高,從而提高生產(chǎn)效率,缺點(diǎn)是變頻器價(jià)格較高,而且使用過程中易發(fā)熱,如果沒有良好的散熱設(shè)施容易燒毀。
? ? 供風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能改造,在節(jié)能的同時(shí)減輕了設(shè)備的機(jī)械負(fù)荷,延長了設(shè)備的使用壽命。據(jù)統(tǒng)計(jì),空壓機(jī)經(jīng)過節(jié)能改造后,大約可以節(jié)約20%到30%的電費(fèi),不僅提高了公司的效益,而且實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的計(jì)劃。?
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