1. 风机运行曲线
采用变频器对风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较, 具有明显的节电效果。
其节电原理:
曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H-Q)特性,曲线(2) 为管网风阻特性(风门全开)。曲线(4) 为变频运行特性(风门全开)
假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1降到 n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q-H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。
2.风机在不同频率下的节能率
从流体力学原理得知,风机风量与电机转速功率相关:风机的风量与风机(电机)的转速成正比,风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,故风机的轴功率与风机(电机)的转速的二次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比):
频率f(Hz) |
转速N% |
流量O% |
扬程H% |
轴功率P% |
节电率 |
50 |
100% |
100% |
100% |
100% |
0.00% |
45 |
90% |
90% |
81% |
72.9% |
27.10% |
40 |
80% |
80% |
64% |
51.2% |
48.80% |
35 |
70% |
70% |
49% |
34.3% |
65.70% |
30 |
60% |
60% |
36% |
21.6% |
78.40% |
25 |
50% |
50% |
25% |
12.5% |
87.5% |
根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。
例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,
则P45/P50=453/503=0.729,
即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz,
则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50