高壓變頻器在水泥廠原料磨循環(huán)風機中的應(yīng)用

　　一、前言  

　　目前，隨著水泥企業(yè)競爭的日益加劇，生產(chǎn)成本的高低決定了水泥企業(yè)在市場競爭的地位，水泥生產(chǎn)企業(yè)很大一部分成本浪費在能耗上，降低水泥生產(chǎn)過程中的電能消耗越來越引起了業(yè)界的重視。 

　　在水泥生產(chǎn)過程中，風機被大量的采用，而風機負載耗電量較大，起動電流較高，同時用電動閥門、擋風板等裝置來調(diào)節(jié)風量，工作效率低，而且開動閥門時，還發(fā)出嘯聲和振動，經(jīng)常發(fā)生事故；為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求，風道系統(tǒng)設(shè)計時的風量和壓力往往偏大，功率的偏大設(shè)計必然造成能量的浪費。 

　　變頻調(diào)速技術(shù)作為一種先進的電機調(diào)速方式，其優(yōu)異的性能以及帶來可觀的經(jīng)濟效益早已為人們所知。實踐證明在風機的系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風量和壓力的變化用來取代閥門控制風量，能取得明顯的節(jié)能效果。本文就SH-HVF系列高壓變頻器在華新金貓水泥（蘇州）有限公司中應(yīng)用進行分析總結(jié)。 

　　二、變頻器節(jié)能原理 

　　由電動機的同步轉(zhuǎn)速公式：n1＝60f/p 

　　而異步電動機轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1存在一個滑差關(guān)系：n＝ n1（1—s）=60f/p（1—s） 

　　由上式可以得到，改變異步電動機的轉(zhuǎn)速可以通過改變f、p、s可以達到。針對某一電動機而言P是一定的，而通過改變S進行調(diào)速空間非常小，所以變頻調(diào)速通過改變定子供電頻率f來改變同步轉(zhuǎn)速是異步電動機的最為合理的調(diào)速方法。若均勻地改變供電頻率f，即可平滑地改變電動機的同步轉(zhuǎn)速。異步電動機變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、平滑性較高、機械特性較硬的優(yōu)點，目前變頻調(diào)速已成為異步電動機最主要的調(diào)速方式，在很多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。 

　　根據(jù)流體力學相似定律：  
      Q1/Q2＝n1/n2        輸出風量Q與轉(zhuǎn)速n成正比；
      H1/H2＝（n1/n2）2     輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n2正比；
      P1/P2＝（n1/n2）3     輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n3正比。 

　　當風機風量需要改變時，如調(diào)節(jié)風門的開度，則會使大量電能白白消耗在閥門及管路系統(tǒng)阻力上。如采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風量，可使軸功率隨流量的減小大幅度下降。變頻調(diào)速時，當風機低于額定轉(zhuǎn)速時，理論節(jié)電為 
      E=〔1-（ n′/n） 3〕×P×T （kWh）
      式中： n——額定轉(zhuǎn)速
      n′—— 實際轉(zhuǎn)速
      P——額定轉(zhuǎn)速時電機功率 
      T——工作時間

　　可見，通過變頻對風機進行改造，不但節(jié)能而且大大提高了設(shè)備運行性能。以上公式為變頻節(jié)能提供了充分的理論依據(jù)。