風機節(jié)能風機節(jié)能方式

變頻調速器的出現為交流調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發(fā)展。變頻調速性能日趨完整，已被廣泛應用于不同領域的交流調速。為企業(yè)帶來了可觀的經濟效益，推動了工業(yè)生產的自動化進程。 變頻調速用于交流異步電機調速，其性能遠遠超過以往任何交、直流調速方式。而且結構簡單，調速范圍寬、調速精度高、安裝調試使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經成為交流電機調速的最新潮流。

我國各行各業(yè)的各類機械與電氣設備中與風機配套的電機約占全國電機裝機量的60%，耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數風機在使用過程中都存在大馬拉小車的現象，加之因生產、工藝等方面的變化，需要經常調節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等；許多單位仍然采用落后的調節(jié)檔風板或閥門開啟度的方式來調節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調節(jié)的要求。這種落后的調節(jié)方式，不僅浪費了寶貴的能源，而且調節(jié)精度差，很難滿足現代化工業(yè)生產及服務等方面的要求，負面效應十分嚴重。

1. 風機運行曲線

采用變頻器對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調節(jié)風門控制風量的方法比較， 具有明顯的節(jié)電效果。

圖1可以說明其節(jié)電原理：

圖1中：

曲線（1）為風機在恒定轉速n1下的風壓一風量（H-Q）特性，

曲線（2） 為管網風阻特性（風門全開）。

曲線（4） 為變頻運行特性（風門全開）

假設風機工作在A點效率最高，此時風壓為H2，風量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖1中可用面積AH2OQ1表示。如果生產工藝要求，風量需要從Q1減至Q2，這時用調節(jié)風門的方法相當于增加管網阻力，使管網阻力特性變到曲線（3），系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖1中看出，風壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調速控制方式，風機轉速由n1降到 n2，根據風機參數的比例定律，畫出在轉速n2風量（Q-H）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經濟效果是十分明顯的。

2.風機在不同頻率下的節(jié)能率

從流體力學原理得知，風機風量與電機轉速功率相關：風機的風量與風機（電機）的轉速成正比，風機的風壓與風機（電機）的轉速的平方成正比，風機的軸功率等于風量與風壓的乘積，故風機的軸功率與風機（電機）的轉速的三次方成正比（即風機的軸功率與供電頻率的三次方成正比）：

根據上述原理可知改變風機的轉速就可改變風機的功率。

例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，

則P45/P50=453/503=0.729，

即P45=0.729P50將供電頻率由50 Hz降為40Hz，

則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50

3.鍋爐風機的變頻節(jié)能改造

鍋爐的變頻節(jié)能改造通常是指對鍋爐風機的變頻節(jié)能改造。

鍋爐風機在設計時是按最大工況來考慮的，在實際使用中有很多時間風機都需要根據實際工況進行調節(jié)，傳統的做法是用開關風門、閥門的方式進行調節(jié)，這種調節(jié)方式增大了供風系統的節(jié)流損失，在啟動時還會有啟動沖擊電流，且對系統本身的調節(jié)也是階段性的，調節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限，也使整個系統工作在波動狀態(tài)；而通過在鍋爐風機上加裝變頻調速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問題，可使系統工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過變頻節(jié)能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下：

鍋爐風機的裝機概況：2×75KW，1×55KW。

所有風機均采用一對一（即一臺變頻器配一臺電機）的配置 方式，保留原工頻系統且與變頻系統互為備用，一般情況下的調 節(jié)方式均為開環(huán)調節(jié)。

4.投資與節(jié)能

變頻節(jié)能系統（裝置）在各類調速系統中使用時其節(jié)能效果對于單臺設備可做到20-55%，在風機這類設備的一般應用的節(jié)能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影響的情況下一般可取平均值，這些節(jié)能效果平均值是由實際應用中得到，權力性數據可由市場上公開出售的資料（書）查到；通過這些數據再進行一些簡單的投資回收率的計算可知：變頻節(jié)能系統（裝置）的投資回收期一般為6-15個月（這是經驗值也是權力數據）。

序

前言

目錄

1 國內外風機產品概況

2 風機的特性和運行

3 風機節(jié)能與調節(jié)

4 現代交流電動機調速及其在風機節(jié)能上的應用

5 通風機氣動聲學設計的探討與降低噪聲的途徑

6 風機裝置噪聲控制

參考文獻

羅茨風機節(jié)能

羅茨風機的風壓是不受風機轉速限制的，不論轉速變化如何其風壓可以保持不變。而風量則與風機轉速成正比的，即Q=KN

Q：表示風量 N：表示風機轉速 K：為系數

從公式可知，風量調節(jié)，完全由變頻器改變電機頻率達到無級變速，起到調節(jié)風量的效果。根據現場應用工藝風機的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個別時刻50HZ滿風量運行，由于立窯工藝基本是一致的，因此在不同的立窯風量調節(jié)量是基本相同的，凡立窯應用變頻技術都可以獲40%左右的節(jié)能效果。

羅茨鼓風機個恒轉矩負載，其節(jié)電率與轉速降成正比即N%=△N%，雖然不同于一般風機、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要爐墻不壞，是連續(xù)24小時工作的，并開動時間亦很長。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費用高。

羅茨鼓風機進行技術改造后，改變了過去以調節(jié)出口（進口）閥門開度方式來調節(jié)風壓或風量的生產方式，勞動強度減輕，調節(jié)的及時性好，提高了產品的合格率，單耗明顯下降。

羅茨風機減耗

羅茨風機的安全運行及使用壽命，取決于是否經常正確地維護和保養(yǎng)，并應注意任何事故苗子，如果長時間的不使用三葉羅茨風機，就要切斷其機體上的所有電源，把其放置在一個通風干燥的地方，這樣就可以有效地避免機體在長期的不使用中而產生的生銹等現象。此外在羅茨風機的使用過程中要定期對其進行上油，只有這樣才能最大限度地保證三葉羅茨風機運轉的靈活性。

除了這樣做之外，平時還要注意以下幾點：

1. 檢查羅茨風機各部位的緊固情況及定位銷是否松動現象，如有松動應抓緊固定。

2. 風機機體內部不能有結垢、生銹和剝落現象存在。防止機體內部有滲油現象。

3.拆卸機器時應對機器各配合尺寸進行測量，做好記錄，并在零部件上做好標記與方向，以保證裝配且能保持原來的配合要求。

4.羅茨風機的過載有時不是立刻顯示出來的，所以要注意進排氣壓力、軸承溫度和電機電流的變化，借以判斷機器是否運行正常。

5. 在正常條件情況下要求機組運行1000 小時必須更換潤滑油。 注意潤滑油冷卻情況是否正常，注意潤滑油的質量，經常傾聽羅茨鼓風機運行有無雜聲，注意機組是否在不符合規(guī)定工況下工作。

6. 新機器或大修后的羅茨風機，按使用步驟投入運行，建議運行8小時后更換全部潤滑油。日常保養(yǎng)很重要，小故障必須修復后再投入使用。

《泵與風機節(jié)能技術》以泵與風機的運行節(jié)能為中心，主要介紹了離心式泵與風機的基本原理、基本概念與節(jié)能方法?！侗门c風機節(jié)能技術》可作為高等學校能源動力類專業(yè)學生的參考教材，也可作為泵與風機使用部門有關技術人員的參考書。泵與風機是國民經濟各個部門都廣泛應用的通用機械，它分布面極廣，作用重要，它又是耗能量最多的通用機械之一。因此，提高泵與風機的設計效率和運行效率具有十分重要的意義。