錕道窯是陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的主要工藝設(shè)備之一,它直接關(guān)系到陶瓷磚的產(chǎn)品質(zhì)量。在錕道窯用電中,風(fēng)機(jī)能耗占生產(chǎn)線總能耗的比例很大。隨著電價(jià)的調(diào)整,電費(fèi)在陶瓷生產(chǎn)成本中所占比例越來越高,因此降低風(fēng)機(jī)的能源消耗成為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要一環(huán)。
錕道窯上由抽濕、助燃、急冷、霧化、抽熱、冷卻等離心式風(fēng)機(jī)來完成其燒成曲線,由于各種原材料及制品的不同,傳統(tǒng)的爐內(nèi)溫度控制方法是由工人通過調(diào)節(jié)風(fēng)門或者風(fēng)道檔板的開度來調(diào)節(jié)其風(fēng)量,從而獲得需要的溫度,制出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。這樣造成較大的電能浪費(fèi),而且工人的熟練程度影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。
風(fēng)機(jī)機(jī)械特性為平方轉(zhuǎn)矩特性,在錕道窯中的離心式風(fēng)機(jī)設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比,功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,因此在調(diào)節(jié)流量(轉(zhuǎn)速)時(shí),轉(zhuǎn)速輕微的變化就能帶來功耗的大幅下降。如果用窯爐風(fēng)機(jī)專用變頻器來控制其風(fēng)量,可達(dá)到最高25%以上的節(jié)電效果。并且工人操作方便,同時(shí)還能采用數(shù)字化管理,其產(chǎn)品的質(zhì)量可得很大的提高。以急冷風(fēng)機(jī)為例:如果出現(xiàn)空窯,急冷壓溫度就很難控制,如果工人操作不好,就會(huì)造成產(chǎn)品出現(xiàn)色差及裂、硬等現(xiàn)象影響整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量,而空窯現(xiàn)象是經(jīng)常出現(xiàn)。采用變頻器來控制可解決上述問題。
窯爐風(fēng)機(jī)專用變頻器特點(diǎn)
1.性能優(yōu)異,節(jié)能明顯
優(yōu)異的性能遠(yuǎn)高于其他轉(zhuǎn)速方式,節(jié)能效果明顯,綜合效益高,投入回收期短,一般的節(jié)電率在20-40%之間。
2.操作簡(jiǎn)便,控制精確
易操作,配合PID控制器能快捷地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,可獲得更精確的溫度,提高產(chǎn)品的質(zhì)量及產(chǎn)量;可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速,控制精度高,控制功能強(qiáng)(變頻器的頻率設(shè)定精確度為0.01HZ),風(fēng)量調(diào)速范圍寬(頻率調(diào)節(jié)范圍為0.00-400.00HZ),響應(yīng)速度快,容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
3.保護(hù)功能全,可靠性高
變頻器有多種保護(hù)功能,對(duì)缺相、過壓、欠壓、過流、過載、短路、過熱均能通過內(nèi)部計(jì)算給予保護(hù),且能對(duì)發(fā)生故障的原因給予紀(jì)錄;有效保證設(shè)備的正常運(yùn)行;性能優(yōu)良可靠性高,能長(zhǎng)期穩(wěn)定、無故障工作,免維護(hù)周期較長(zhǎng),可減輕有關(guān)維護(hù)人員的工作量。
裝機(jī)效果
1.易調(diào)降噪,費(fèi)低率升
易調(diào)降噪,費(fèi)低率升,裝機(jī)使用后,既方便控制又易于調(diào)整,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,也降低了發(fā)生安全事故概率,同時(shí)取消閥門控制降低了閥門控制產(chǎn)生的噪音,降低了閥門故障率,也減少了閥門維護(hù)費(fèi)用。滿足使用要求,保證出磚合格率,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2.提高控制精度,節(jié)能效果明顯
節(jié)能原理
風(fēng)機(jī)是傳送氣體的機(jī)械設(shè)備,從流體力學(xué)原理得知,風(fēng)機(jī)風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速功率相關(guān):風(fēng)機(jī)的風(fēng)量(流量)與風(fēng)機(jī)(電機(jī))的轉(zhuǎn)速成正比,風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)(電機(jī))的轉(zhuǎn)速的平方成正比,風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積,故風(fēng)機(jī)的軸功率與風(fēng)機(jī)(電機(jī))的轉(zhuǎn)速的三次方成正比(即風(fēng)機(jī)的軸功率與供電頻率的三次方成正比):
眾所周知,在供風(fēng)系統(tǒng)中,對(duì)于風(fēng)機(jī),其風(fēng)壓(H)、風(fēng)量(Q)、轉(zhuǎn)速(n)和軸功率(p)之間存在如下關(guān)系:
Q=K1*n
H=K2*n2
P=K3*H*Q=K1*K2*K3*n3=K*n3
因此,改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機(jī)的功率。
根據(jù)電機(jī)學(xué)原理交流電機(jī)轉(zhuǎn)速如下:
N=60f(1-s)/p
式中:n-電機(jī)轉(zhuǎn)速,f-電源頻率,p-電機(jī)的極對(duì)數(shù),s-轉(zhuǎn)差率。
由公式可見,電機(jī)轉(zhuǎn)速有多種,如變極調(diào)速,串級(jí)調(diào)速和變頻調(diào)速等。其中變頻調(diào)速方式的調(diào)速范圍寬,電機(jī)效率高、適用面廣,節(jié)能效果好。因此:改變風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率就可改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)以上公式可以列出電機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系表,如下:
頻率f(Hz) | 轉(zhuǎn)速N% | 風(fēng)量Q% | 風(fēng)壓H% | 軸功率P% | 節(jié)電率 |
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% |
根據(jù)上述原理可知改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機(jī)的功率。
例如:講供電頻率由50Hz降為45Hz,則P45/P50=453/503=0.729,即P45=0,729P50,理論上節(jié)電率達(dá)29.1%。將供電頻率由50Hz降為40Hz,則P40/P50=403/503=0,512,即P40=0.512P50,理論上節(jié)電率達(dá)48.2%。
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