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《羅茨風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、羅茨風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造 摘要：某卷煙廠除塵房羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)欠載狀態(tài)，部分風(fēng)量經(jīng)旁路放空，造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)。通過(guò)分析了羅茨風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性和變頻調(diào)速控制的節(jié)能原理，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造。運(yùn)行實(shí)踐表明，改造后風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制運(yùn)行，性能穩(wěn)定可靠，能夠獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：羅茨風(fēng)機(jī)；變頻器；節(jié)能改造 一、前言 某卷煙廠除塵房主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)車(chē)間機(jī)臺(tái)除塵和煙絲風(fēng)送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負(fù)壓輸送至壓塵機(jī)處理。其中集塵器的負(fù)壓由兩臺(tái)22KW的羅茨風(fēng)機(jī)提供，一臺(tái)用于制絲線
2、集塵，一臺(tái)用于卷包線集塵。原風(fēng)機(jī)額定功率的設(shè)計(jì)選型是根據(jù)工藝的最大流量來(lái)選擇的，按當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路，風(fēng)機(jī)的選型一般在滿(mǎn)足工藝負(fù)荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實(shí)際運(yùn)行中，工藝的運(yùn)行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷要比設(shè)計(jì)的最大流量小得多，造成能源浪費(fèi)的情況。 二、問(wèn)題的提出 根據(jù)本系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，羅茨風(fēng)機(jī)實(shí)際使用的功率也僅為額定功率的70%--75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費(fèi)掉。因此，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)。6 三、節(jié)能改造方法的確定 羅茨風(fēng)機(jī)屬容積回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)，其
3、工作特點(diǎn)是當(dāng)轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)，流量的變動(dòng)甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關(guān)系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的吸氣量，所以風(fēng)機(jī)始終在滿(mǎn)負(fù)荷下運(yùn)行，無(wú)法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變速調(diào)節(jié)就可達(dá)到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，即能減少風(fēng)機(jī)電耗的浪費(fèi)?！ ∫唬┝_茨鼓風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性 1、流量特性 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量為 由式（1）和式（2）可知，對(duì)每一臺(tái)具體的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其葉
4、輪外徑、長(zhǎng)度和面積利用系數(shù)都是一個(gè)定值，當(dāng)可忽略容積效率的變化時(shí)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的流量正比于轉(zhuǎn)速?！ ?、功率特性 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率為 由式（1）和式（3）可知，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比?！ ?、轉(zhuǎn)矩特性 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩為6 由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行?！ 《┳冾l調(diào)速的工作原理 變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過(guò)逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機(jī)獲得無(wú)級(jí)調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和
5、控制電機(jī)的輸出軸功率?！ ×_茨風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用交流三相異步電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系為[3] 由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，不但可達(dá)到節(jié)能目的，同時(shí)也可提高裝置的自動(dòng)控制水平?！ ∷摹⒘_茨風(fēng)機(jī)的變頻改造 一）、硬件設(shè)計(jì) 1、變頻器的選用 根據(jù)電機(jī)容量，選用丹佛斯FC300變頻器。 丹
6、佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點(diǎn)： （1）調(diào)速范圍廣，機(jī)械特性硬，精度高，運(yùn)行可靠； ?。?）磁通―電流控制（FCC）功能改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并且優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的控制； （3）控制不同的負(fù)載，具有相應(yīng)的V/F特性； ?。?）6變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡(jiǎn)單的過(guò)程控制； ?。?）快速電流限制功能（FCL），避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘； （6）可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等功能?！ ?、變頻器控制與調(diào)節(jié) 變頻器可通過(guò)在控制柜門(mén)“遠(yuǎn)程/本地”開(kāi)關(guān)的切換實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程控制”與“本地控制”?！斑h(yuǎn)程控制”是在主控室內(nèi)上
7、位機(jī)與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過(guò)觸摸屏的畫(huà)面對(duì)風(fēng)機(jī)和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動(dòng)、停止、故障等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過(guò)改變變頻器的頻率來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速?！ ×硗?，在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)還裝有一個(gè)本地控制的機(jī)旁操作箱，在風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)可在電機(jī)旁進(jìn)行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過(guò)旁路柜隔離，風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)可切換為工頻運(yùn)行或啟、停控制。 二）、PLC與變頻器通訊的實(shí)現(xiàn) 原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個(gè)MP270觸摸屏，現(xiàn)將兩
8、臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)的DanfossFC300變頻器通過(guò)現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過(guò)PROFIBUS-DP來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)輸送并顯示在觸摸屏MP270，從而達(dá)到對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)
