Siemens 6DD1600-0AE2變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系:
n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對數(shù));通過改變電動機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù),電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。通過流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n,H∝n2,P∝n3;即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
對于Siemens 6DD1600-0AE2風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果,通常采用以下兩種方式進(jìn)行計(jì)算:
1、根據(jù)風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載關(guān)系式:
P/P0=(n/n0)3計(jì)算,式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時(shí)的功率;P為轉(zhuǎn)速n時(shí)的功率。
以已經(jīng)改造的這三臺風(fēng)機(jī)為例。改造后轉(zhuǎn)速分別為1173r/min、1068r/min、1017r/min。則節(jié)電率分別(除去變頻器自耗電2%左右)為:
y1=1-(1173/1485)3-2%=48%,
y2=1-(1068/1485)3-2%=60%,
y3=1-(1017/1485)3-2%=66%.
2、根據(jù)Siemens 6DD1600-0AE2電流電壓直接計(jì)算
改造前電壓為380V,電流分別為216A、209A、217A,運(yùn)行工況仍以24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,全年運(yùn)行時(shí)間以300天,功率因素以0.85為計(jì)算依據(jù)。
則改造前這三臺每年的電量分別為:
Wg20=1.73×380×216×0.85×24×300=869030kW·h
Wg21=1.73×380×209×0.85×24×300=840867kW·h
Wg22=1.73×380×217×0.85×24×300=873053kW·h
改造后電壓分別為300V,260V,260V。電流分別為152A,140A,130A。
這三臺Siemens 6DD1600-0AE2每年的電量分別為:
Wg20=1.732×300×152×0.85×24×300=483352kW·h
Wg21=1.732×260×140×0.85×24×300=385388kW·h
Wg22=1.732×260×130×0.85×24×300=357860kW·h
相比較節(jié)電量為:
Wg20=W1-W11=869030-483352=385678kW·h
Wg21=W1-W11=840867-385388=455299kW·h
Wg22=W1-W11=873053-357860=515193kW·h
每度電按0.5元計(jì)算,則采用變頻調(diào)速每年
G20可節(jié)約電費(fèi)192839元,
G21可節(jié)約電費(fèi)227649元,
G22可節(jié)約電費(fèi)257596元。
Siemens 6DD1600-0AE2實(shí)踐證明,水泥行業(yè)變頻改造具有顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且因此而大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用,還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯,設(shè)備一次性投資通??梢栽谧冾l改造后短短幾個(gè)月的時(shí)間里僅僅靠節(jié)約電費(fèi)就能收回。
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