工控摘要：本文主要討論了變頻器在化工廠風(fēng)機(jī)水泵上的廣泛應(yīng)用，并通過實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)水泵控制上的有效可靠性和明顯的節(jié)能效果。
　　
　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和新產(chǎn)品的不斷推廣應(yīng)用，極大的促進(jìn)了工業(yè)企業(yè)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)能耗的降低直接帶來了生產(chǎn)成本的下降，從而增強(qiáng)了企業(yè)產(chǎn)品在市場上的競爭能力。
　　
　　近年來由于能源的日益緊張，價(jià)格的持續(xù)上漲，使許多企業(yè)舉步維艱。因此擺在企業(yè)面前的節(jié)能降耗工作顯得十分重要，對(duì)陳舊、落后設(shè)備的技改工作迫在眉睫。特別是60～70年代期間生產(chǎn)的許多機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、選型等諸多環(huán)節(jié)都保留著較為充分的余地，動(dòng)力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的配置存在著嚴(yán)重的大馬拉小車現(xiàn)象，在化工生產(chǎn)中使用的風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)更是如此。就化工行業(yè)生產(chǎn)的特殊性而言，電能的浪費(fèi)和節(jié)能空間巨大，但依靠過去傳統(tǒng)的控制方式要想達(dá)到節(jié)能目的還只是一句空話。
　　
　　一、改造分析
　　
　　目前大多化工老企業(yè)風(fēng)機(jī)水泵使用廣泛，但設(shè)備陳舊，效率低下，且都屬于長周期運(yùn)行。但是隨著國家的節(jié)能減排力度的不斷加大不少企業(yè)開始對(duì)以前的老設(shè)備開始節(jié)能改造。
　　
　　由于風(fēng)機(jī)水泵屬平方性負(fù)載，由下圖（略）可看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q-H）特性，如曲線（4）所示?？梢娫跐M足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。
　　
　　由于大多數(shù)老企業(yè)對(duì)變頻節(jié)能還是不太了解，所以我們要本著“以點(diǎn)帶面，逐步推廣”的原則。在四川某化肥廠進(jìn)行風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能改造時(shí)用歐瑞傳動(dòng)的F2000-P變頻器先對(duì)一臺(tái)55KW水泵電機(jī)進(jìn)行了變頻節(jié)能技術(shù)改造。就當(dāng)時(shí)生產(chǎn)狀況而言，經(jīng)測(cè)試計(jì)算節(jié)電率達(dá)20%，由于該水泵為長周期運(yùn)行，其節(jié)電效果十分可觀。由于節(jié)能效果可觀，所以變頻節(jié)能技術(shù)在這個(gè)化肥廠得到了很好的推廣，以至于后來分幾批先后對(duì)總裝機(jī)容量938.6KW大小不同的電機(jī)安裝了變頻器。
　　
　　統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，平均綜合節(jié)電率達(dá)到15%左右。根據(jù)負(fù)荷的不同和生產(chǎn)工藝的變化，其中一臺(tái)37KW風(fēng)機(jī)、一臺(tái)95KW空壓機(jī)、一臺(tái)30KW和一臺(tái)22KW水泵，節(jié)電效果更加顯著，達(dá)到40～75%。大大地降低了企業(yè)生產(chǎn)能耗，增強(qiáng)了企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭能力，并且通過變頻改造后減少了設(shè)備的機(jī)械磨損，節(jié)省了維修費(fèi)用，改善了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還因?yàn)樽冾l器具有多種保護(hù)功能，使電機(jī)在各種故障情況下得到保護(hù)。
　　
　　這里要指出的是，在給機(jī)械設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求的具體情況和機(jī)械動(dòng)力的配置情況而定，否則會(huì)得不償失，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行及節(jié)能效果。
　　
　　二、改造原理
　　
　　以一臺(tái)37kW離心風(fēng)機(jī)為例，為了保證風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓能滿足生產(chǎn)工藝要求，需要在風(fēng)道里加裝壓力傳感器使變頻器進(jìn)行壓力閉環(huán)運(yùn)行。由壓力傳感器檢測(cè)風(fēng)道壓力傳出4～20mA電流信號(hào)送給F2000-P型變頻器，由變頻器進(jìn)行PID運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速以達(dá)到穩(wěn)定風(fēng)道風(fēng)壓的目的。原理圖（略）如下：
　　
　　三、改造后節(jié)能計(jì)算
　　
　　通過計(jì)算結(jié)果顯示，設(shè)備運(yùn)行不到一年便可以收回全部投資成本。
　　
　　四、結(jié)束語
　　
　　隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變頻技術(shù)的日益完善，越來越多的變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)，憑借其優(yōu)良的控制性能顯著的節(jié)能效果給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。