羅茨鼓風(fēng)機(jī)|三葉羅茨風(fēng)機(jī)|螺桿真空泵|回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) - 錦工風(fēng)機(jī)有限公司
羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的，即Q＝KN
Q：表示風(fēng)量 N：表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 K：為系數(shù)
從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無(wú)級(jí)變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工藝風(fēng)機(jī)的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個(gè)別時(shí)刻50HZ滿風(fēng)量運(yùn)行，由于立窯工藝基本是一致的，因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N％=△N％，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)、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(shí)工作的，并開動(dòng)時(shí)間亦很長(zhǎng)。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費(fèi)用高。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，改變了過(guò)去以調(diào)節(jié)出口（進(jìn)口）閥門開度方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，提高了產(chǎn)品的合格率，單耗明顯下降。
立窯卸料機(jī)節(jié)能
立窯卸料機(jī)是采用18.5～30KW的滑差調(diào)速電機(jī)，轉(zhuǎn)速通?？刂圃?00－1000rpm，這是工藝上根據(jù)窯的情況，對(duì)卸料速度進(jìn)行控制的。采用變頻調(diào)速的方法取代滑差電機(jī)。經(jīng)過(guò)多個(gè)廠家的應(yīng)用結(jié)果表明，平均節(jié)能量40%左右、為什么對(duì)滑差電機(jī)進(jìn)行變頻改造會(huì)有如此大的節(jié)能效果呢，因?yàn)槔没钫{(diào)速方法是的一種耗能的低效調(diào)速方法，
1、滑差電機(jī)主電機(jī)軸輸出功率：P0∝M0*N0
P0：表示軸輸出功率 M0：表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩 N0：表示主電機(jī)轉(zhuǎn)速
2、滑差頭輸出功率：P1∝M0·N1
P1：表示輸出功率 N1：表示滑差頭轉(zhuǎn)速
3、滑差頭損耗功率：△P＝P0－P1∝M0（N0-N1）
由滑差頭損耗功率公式可以清楚看到，滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速越低，浪費(fèi)能源越大，然而卸料機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在400rpm左右運(yùn)行，因此改用變頻調(diào)速的方式會(huì)有50～60％的節(jié)能效果。
在水泥廠中除了立窯卸料機(jī)是采用滑率調(diào)速電機(jī)，還有很多設(shè)備同樣是采用滑差電機(jī)，要進(jìn)一步挖潛應(yīng)全面對(duì)低效耗能的滑差電機(jī)進(jìn)行變頻改造，節(jié)能前景大有可為。
離心式風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能
對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)、水泵的變頻調(diào)速改造同樣有巨大的節(jié)能潛力。通過(guò)沸騰式鍋爐高壓離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，證明其節(jié)能效果在30～50％，水泵的變頻改造節(jié)能效果高達(dá)70％。
離心式風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比Q∝N，壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比H∝N2，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比P∝N3（Q：表示流量 N：表示轉(zhuǎn)速 H：表示壓力 P：表示功率 ）
改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的而功耗則是立方關(guān)系變化，因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時(shí)如降低20％的風(fēng)量或流量，功耗則會(huì)下降50％。但是必須注意，轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20％壓力則會(huì)下降64％，因此必須要注意工藝要求壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機(jī)那樣，不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系。
離心風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備傳統(tǒng)的風(fēng)量、流量控制的，大量的能源耗在風(fēng)門或截流閥的阻力上，風(fēng)門或截流閥控制流量的功耗與流量關(guān)系：P＝P0＋K·Q Q：表示流量 K：為系數(shù) P：表示功耗 P0：表示基本功率。
由上圖（右）比較風(fēng)門或截流閥控制與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)，可以看到在流量變化范圍，采用變頻調(diào)速的方法具有很大的節(jié)能潛力，因此在水泥廠的供水泵或其它離心風(fēng)機(jī)上進(jìn)行變頻改造同樣會(huì)取得很大的節(jié)能效果。
系統(tǒng)特點(diǎn)
變頻節(jié)能技術(shù)在水泥廠應(yīng)用后不但節(jié)省了電費(fèi)支出（節(jié)電率可達(dá)30％-50％），提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也增加了使用上的靈活性，對(duì)不同工藝性要求適應(yīng)性更強(qiáng)。
避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流沖擊大和 電網(wǎng)電壓降低，可明顯減少風(fēng)機(jī)葉輪、機(jī)殼及軸承的磨損，延長(zhǎng)檢修換件周期和設(shè)備使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)。
水泥廠亦是個(gè)耗電大戶，近幾年來(lái)應(yīng)用變頻器的項(xiàng)目逐日擴(kuò)大。主要是立窯的羅茨鼓風(fēng)機(jī)、園盤給料機(jī)，予加水成球，螺旋輸送機(jī)、粉碎機(jī)、破碎機(jī)、皮帶輸送機(jī)，以及排風(fēng)扇等。應(yīng)用后不但節(jié)省了電費(fèi)支出，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量，亦增加了使用上的靈活性，對(duì)不同工藝性要求適應(yīng)性更強(qiáng)。因此不少立窯爐水泥廠都已選用變頻器對(duì)立窯尤其是羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，都收到了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效果，節(jié)電率可達(dá)30％-50％，改變了過(guò)去以調(diào)節(jié)出口（進(jìn)口）閥門開度方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，提高了產(chǎn)品的合格率，單耗明顯下降，這是個(gè)成功的應(yīng)用范例，值得向大家推薦的。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N％=△N％，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)、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(shí)工作的，并開動(dòng)時(shí)間亦很長(zhǎng)。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費(fèi)用高，值得向大家推廣使用變頻器，這一先進(jìn)的技術(shù)成果，投資回收期亦短約在一年內(nèi)。
國(guó)內(nèi)中小城市及縣級(jí)水泥廠數(shù)以千計(jì)，大都是立窯生產(chǎn)水泥的，故大有市場(chǎng)潛在力，若再配上水泥微機(jī)配料自動(dòng)裝置后，更是錦上添花的大好事。
關(guān)于先進(jìn)的回轉(zhuǎn)爐亦可使用變頻器，例回轉(zhuǎn)速度的變頻調(diào)速系統(tǒng)，爐內(nèi)尾風(fēng)，引風(fēng)的風(fēng)機(jī)，以及其它輔機(jī)設(shè)備等都有效的采用變頻器這一新技術(shù)項(xiàng)目是無(wú)可非議的。
1、高效永磁伺服電機(jī)
永磁同步伺服電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10萬(wàn)轉(zhuǎn)，具有95%以上的高效率，與其他一般電機(jī)不同，具有良好的冷卻效果；
2、鋁合金葉輪
采用高強(qiáng)度航空鋁合金材質(zhì)葉輪，五軸加工中心高速銑削成型，設(shè)計(jì)精度可達(dá)到0.001毫米保證運(yùn)行高效，采用先進(jìn)的表面處理工藝在惡劣環(huán)境中保持高效率運(yùn)行，鋁合金材料非常輕適合高速旋轉(zhuǎn)中運(yùn)行。
3、懸浮軸承
100%純無(wú)油懸浮軸承，沒(méi)有機(jī)械性的摩擦，使用壽命可達(dá)半永久性，無(wú)機(jī)械性震動(dòng)，單純輸送空氣，在高溫下能夠穩(wěn)定啟動(dòng)。
4、伺服驅(qū)動(dòng)器
永磁高速電機(jī)采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的最新型變頻系統(tǒng)，
優(yōu)化電機(jī)冷卻控制器布線，專用散熱裝置，通過(guò)
伺服控制器產(chǎn)生的熱量不需機(jī)體內(nèi)排出通過(guò)電機(jī)
吸入排出。
5、控制系統(tǒng)
采用PLC控制系統(tǒng)，觸摸屏上設(shè)置或顯示流量、
功率、轉(zhuǎn)速、出風(fēng)壓力、溫度等信息，可實(shí)現(xiàn)就地
、遠(yuǎn)程控制，豐富的控制模式（定壓力、定流量、
定轉(zhuǎn)速、比例控制、手動(dòng)控制）滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求
摘要 : 通過(guò)對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性的分析,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了變頻調(diào)速改造。運(yùn)行效果表明 , 變頻調(diào)速改造后的節(jié)能效果顯著。
1 引言
羅茨鼓風(fēng)機(jī)是均苯四甲酸二酐生產(chǎn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備 , 也是最大的耗電設(shè)備。我院實(shí)訓(xùn)基地均苯四甲酸二酐裝置中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)為
RF240型,其額定工況參數(shù)為流量Q=56m3/min,轉(zhuǎn)速n=800rPmin,功率N=75kW;驅(qū)動(dòng)電機(jī)為Y315S-6型三相異步電動(dòng)機(jī)。均苯四甲酸二酐裝置生產(chǎn)時(shí),需根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷、季節(jié)、反應(yīng)情況隨時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置的風(fēng)量,裝置運(yùn)行近兩年來(lái),一直工作在欠載狀態(tài),部分風(fēng)量經(jīng)旁路放空,造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)。根據(jù)本裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)的流量一般為額定流量的70%～80%,即所消耗的電能有20%～30%通過(guò)放空被浪費(fèi)掉了。同時(shí),在放空過(guò)程中噪聲很大,達(dá)到110dB
。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)。
2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方法的確定
羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬容積回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) , 其工作特點(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。
經(jīng)過(guò)比較可知,在幾種調(diào)節(jié)方法中,變頻調(diào)速技術(shù)最為先進(jìn),它只需通過(guò)調(diào)節(jié)供電電源頻率大小,改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,即可達(dá)到調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)流量的目的,而且變頻調(diào)速效率高,調(diào)速性能好,調(diào)速改造方便。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。
3、羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造
3.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性
3.1.1流量特性
3.2 變頻調(diào)速的工作原理
變頻調(diào)速的主要工作原理是將三相交流工頻電源經(jīng)大功率整流元件整流 , 變成直流 , 再將直流電用正弦波脈寬調(diào)制技術(shù) ( SPWM)
逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度亦隨之改變的三相交流電 , 以此為電源供給電機(jī)使用 ( 圖 1) , 可以根據(jù)需要將電源頻率調(diào)節(jié)到一定的值。
式中 n ———電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,r/min
f ———電源頻率 ,Hz
P ———電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)
s ———電機(jī)轉(zhuǎn)差率 , 額定負(fù)載時(shí)一般為 1.5% ～6% 之間 , 對(duì)確定的電機(jī)可視為定值由式 (5) 可知 , 轉(zhuǎn)速 n 正比于電源頻率
f , 調(diào)節(jié)f 就可以達(dá)到調(diào)節(jié) n 的目的。
3.3 羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方案
根據(jù)電機(jī)容量 , 選用 Schneider Altivar38 90kW變頻器。 Altivar 系列變頻器是一種靜止的變頻器
,適用于高速傳動(dòng)、風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載和各種恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的傳動(dòng) , 在惡劣環(huán)境中使用也能保持良好性能。其最大的特點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)便 , 參數(shù)顯示清晰 , 性能優(yōu)越
( 具有自適應(yīng)、自調(diào)整功能 ) , 堅(jiān)固耐用 ( 電機(jī)傳動(dòng)裝置具有自動(dòng)保護(hù) ) , 維護(hù)簡(jiǎn)單、方便 , 節(jié)能效果明顯。
變頻器控制接線如圖2,此變頻調(diào)速系統(tǒng)有兩個(gè)主要特點(diǎn)。
(1) 保留原有的降壓?jiǎn)?dòng)裝置 , 以備變頻器故障時(shí)使用。即羅茨鼓風(fēng)機(jī)可在工頻與變頻兩種狀態(tài)下運(yùn)行。變頻柜面板上“工頻
/變頻”選擇開關(guān)旋至工頻時(shí) , 羅茨鼓風(fēng)機(jī)將工作于原有的降壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行回路 ; 當(dāng)選擇開關(guān)旋至變頻時(shí) ,
羅茨鼓風(fēng)機(jī)處于變頻運(yùn)行狀態(tài),風(fēng)機(jī)的調(diào)速經(jīng)變頻器進(jìn)行控制。但應(yīng)注意,在運(yùn)行過(guò)程中,不得進(jìn)行工頻/變頻切換。
(2) 變頻調(diào)速器的控制可以是自動(dòng)的,也可以是手動(dòng)的。將總控室面板上的“手動(dòng)/自動(dòng)”選擇開關(guān) (圖2中SA1) 旋至手動(dòng)時(shí)
,電機(jī)的調(diào)速將由多圈電位器來(lái)控制 ,
操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化,通過(guò)旋轉(zhuǎn)電位器來(lái)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速；將選擇開關(guān)旋至自動(dòng)時(shí),電機(jī)的調(diào)速將由溫控儀表進(jìn)行 PID控制,或由 DCS
系統(tǒng)進(jìn)行控制。溫控儀表進(jìn)行 PID控制與 DCS 系統(tǒng)控制可通過(guò)“儀表控制/DCS ”選擇開關(guān) (圖2中SA2) 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
4、變頻調(diào)速的運(yùn)行效果
4.1 節(jié)能
現(xiàn)將變頻調(diào)速改造前后的裝置耗能進(jìn)
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國(guó)各地及東南亞，深受客戶好評(píng)。
一污水處理廠客戶對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，跟我們交流節(jié)能改造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，下面錦工技術(shù)人員簡(jiǎn)要總結(jié)一下，羅茨鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的經(jīng)驗(yàn)，全是干貨。
首先，客戶改變了過(guò)去以調(diào)節(jié)出口閥門大小方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，單機(jī)能耗明顯下降。其次，客戶加裝了錦工羅茨風(fēng)機(jī)專用變頻器，變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)行節(jié)能改造后具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：
1、提高功率因素，減少無(wú)功功率損耗 ；
2、采用變頻器控制具有自動(dòng)節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整電壓和頻率，使電機(jī)運(yùn)行在最高效率狀態(tài)下；
3、變頻器具有先進(jìn)的磁通矢量控制，低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)有力的控制 ；
4、節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本；
5、實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)無(wú)大電流沖擊；
6、延長(zhǎng)螺茨風(fēng)機(jī)的使用壽命。最后，客戶總結(jié)，在污水處理系統(tǒng)中，各種水泵也需要節(jié)能，我們可以根據(jù)工藝的需要，采用變頻器控制，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)，在水泵安裝的時(shí)候，也要注意以下幾點(diǎn)來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。1、選擇合理的安裝位置，減少?gòu)濐^，使出水口正對(duì)水池。2、縮短管路。3、擴(kuò)大出水管徑。4、在進(jìn)水能保持清潔的情況下，可去掉濾網(wǎng)。5、調(diào)整軸向間隙，防止葉輪口環(huán)和軸向間隙不恰當(dāng)，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)水泵的出廠說(shuō)明調(diào)整。6、及時(shí)消除管道堵塞物。異物留在進(jìn)水管、葉輪或?qū)Я鳉ち鞯纼?nèi)，都將使出水量減少。7、防止水泵進(jìn)氣。水泵進(jìn)了空氣，出水量會(huì)明顯減少，應(yīng)對(duì)各密封部位檢查維護(hù)。8、采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)代替平皮帶，可提高傳動(dòng)效率。9、有些地方，能不用底閥的盡量不用底閥。
?。?/p> 三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)哪家最便宜高壓羅茨鼓風(fēng)機(jī)培訓(xùn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)銘牌
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