羅茨鼓風機系統中變頻調速裝置的應用

羅茨鼓風機系統中變頻調速裝置的應用

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

一、羅茨鼓風機改造與節能降耗
通過對羅茨鼓風機恒速運動實際情況的記錄分析，羅茨鼓風機系統運行規律如下：最大負荷時的風量為1600m3/h，電機的電流為38A，運行時間1個月；一般負荷的風量為950m3/h，電機的電流為36A，運行時間9個月；最低負荷時的風量為500？m3/h，電機的電流為18A，運行時間2個月。由此可以看出，對于該羅茨鼓風機來說，最大負荷也不到額定負荷的一半，當風量下降時，用調節管道風門的方法來改變風道阻力，使功率下降不多，耗能仍很大，風機在恒速下調節風門時的風壓-風量（H-Q）特性，恒速下調節風門時的功率-風量（P-Q）特性，管網風阻（R-Q）特性。假設風機在設計時工作在A點效率最高，輸出風量Q1100%。此時，軸功率P1與Q1、H1的乘積面積AH1OQ1成正比（AH1OQ1為耗能），根據生產工藝要求，當風量需從Q1減少到Q2（例如50%風量）時，如采用調節風門的方法調整風量，相當于增加了管網阻力，使管網阻力特性產生變化，系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行，盡管此時風量由Q1減小到Q2，但風壓反而由H1增加到H2，軸功率P2與Q2、H2的乘積面積BH2OQ2成正比，功率的減少并不多，可見耗能仍然很大。采用電氣傳動調速裝置來調節羅茨風機電動機的轉速是實現經濟地調節風量、有效節能的最佳方法。我們選用變頻調速裝置對羅茨鼓風機系統進行了改造，將電機恒速運行改為按負荷變化的變速運行，得到風機合適的功率輸出，從而達到了節能降耗的目的。
二、羅茨鼓風機變頻調速節能原理
即改變頻率可改變電機的轉速。當改變羅茨風機的轉速，由額定轉速n1調整到某一轉速n2時，理論上風量、風壓及軸功率變化的關系如下：Q2=Q1（n2/n1），H2=H1（n2/n1）2，P2=P1（n2/n1）3?？梢?，風量與轉速的一次方成正比，風壓與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的三次方成正比?？梢钥闯霎旓L機轉速由n1降到n2，根據風機參數的比例定律，在轉速n2下的風壓-風量特性如曲線5所示?？梢?，在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率P3（相當于面積CH3OQ2）明顯減小，節省的功率損耗DP=P1-P2與面積BH2H3C成正比，節能效果十分明顯。所以，采用改變風機轉速的方法對風量和風壓進行控制是最合理和經濟的。
在羅茨鼓風機系統中采用變頻調速運行方式，不但可以根據負荷的變化自動調節風機的轉速，而且可以降低生產成本，延長設備使用壽命。為節能降耗，減輕勞動強度，改善工作環境提供了新的選擇。

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