礦井抽風(fēng)機(jī)用變頻調(diào)速器
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摘要:通過對(duì)傳統(tǒng)起動(dòng)器和變頻調(diào)速器在礦井抽風(fēng)機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行比較分析,找出一種抽風(fēng)系
統(tǒng)有效、可行的節(jié)電途徑,以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
Abstract: By means of the comparison and analysis to applications of convertional starter and frequency conversion governor in mine exhauster,a useful and practicable electricity- saving path of exhaust system was found out,so improving systematic saving operation.
關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速器
Keywords:Frequency conversion governor
1耗電比率與負(fù)荷率的關(guān)系曲線
電力是煤炭生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿δ茉矗娏ο牡亩嗌僦苯佑绊懼禾可a(chǎn)企業(yè)的噸煤成本,從而關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如何降低噸煤電耗,有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,已成為煤炭企業(yè)挖潛節(jié)支的重要途徑。
1采用變頻器的必要性
三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)因價(jià)格低,適用性廣,而較多應(yīng)用于礦山各種機(jī)械動(dòng)力中,但感應(yīng)電動(dòng)機(jī)存在著起動(dòng)沖擊電流大,造成線路端電壓下降,影響供電質(zhì)量;若起動(dòng)速度過快,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,又容易導(dǎo)致機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)損壞。
礦山因生產(chǎn)的特殊性,礦井通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn),因而通風(fēng)系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。通風(fēng)系統(tǒng)的核心—抽風(fēng)機(jī)的電耗在整個(gè)煤炭生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的分量,對(duì)于風(fēng)機(jī)流量的控制傳統(tǒng)上采用閥門控制,因而運(yùn)轉(zhuǎn)效率低,耗電大。據(jù)統(tǒng)計(jì),抽風(fēng)機(jī)年平均效率低于50%。
要降低噸煤電耗,必須加強(qiáng)供用電管理,節(jié)省電費(fèi)支出。針對(duì)礦山通風(fēng)系統(tǒng)抽風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn),很有必要尋找一種措施,合理、有效地改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,以降低電力損耗,提高電能的利用率,節(jié)省電費(fèi)支出,這對(duì)煤炭企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。
針對(duì)礦用抽風(fēng)機(jī)負(fù)荷率不高的實(shí)際情況,通過分析比較,選擇一種可根據(jù)負(fù)荷實(shí)際需要改變運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的新型節(jié)能設(shè)備——變頻調(diào)速器。
2采用變頻調(diào)速器與傳統(tǒng)的起動(dòng)控制設(shè)備耗
電比率與負(fù)荷率的比較
圖1 耗電比率與負(fù)荷率的關(guān)系曲線
從圖1可以看出:在負(fù)荷率為100%(即滿負(fù)荷)時(shí),兩種設(shè)備的耗電比率(電耗與電機(jī)額定輸入功率之比)相同,但隨著負(fù)荷率的下降,就耗電比率而言采用變頻調(diào)速器的電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的起動(dòng)控制設(shè)備。當(dāng)負(fù)荷率為80%時(shí),前者為55%,后者為85%;當(dāng)負(fù)荷率為60%時(shí),前者為30%,后者為65%;當(dāng)負(fù)荷率為40%時(shí),前者為10%,后者為50%。
由此可以看出:在較低負(fù)荷率時(shí),采用變頻調(diào)速器比采用傳統(tǒng)的起動(dòng)控制設(shè)備,節(jié)電效果非常明顯。
3采用變頻調(diào)速器與傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試比較
?。?)針對(duì)4-72-11-16B礦用抽風(fēng)機(jī)(配用電機(jī)功率為45kW),在不同負(fù)荷時(shí),采用變頻調(diào)速器與傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備,對(duì)電機(jī)的耗電進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表1。
表14-72-11-16B抽風(fēng)機(jī)在不同控制方式時(shí)的耗電對(duì)比表
負(fù)荷率% | 耗電比率% | 變頻器控制 | 傳統(tǒng)起動(dòng)控制 | ||
---|---|---|---|---|---|
用電/kW | 總損失/kW | 用電/kW | 總損失/kW | ||
100 | 100 | 45.00 | 2.90 | 45.00 | 2.70 |
90 | 72.9 | 35.55 | 2.70 | 37.80 | 5.00 |
80 | 51.2 | 24.75 | 1.71 | 32.63 | 9.59 |
70 | 34.3 | 17.10 | 1.67 | 30.60 | 15.17 |
60 | 21.6 | 11.25 | 1.53 | 28.80 | 19.08 |
50 | 12.5 | 6.75 | 1.13 | 27.00 | 21.38 |
40 | 6.4 | 4.05 | 1.17 | 25.20 | 22.32 |
30 | 2.7 | 2.25 | 1.04 | 23.40 | 21.29 |
(2)針對(duì)不同型號(hào)的抽風(fēng)機(jī)選擇不同負(fù)荷率時(shí),測(cè)試數(shù)據(jù)見表2(其功率值為抽風(fēng)機(jī)所配電動(dòng)機(jī)的功率)
表2對(duì)不同型號(hào)的抽風(fēng)機(jī)在采用變頻調(diào)速器后每月節(jié)省的電能
負(fù)荷率% | 省電比率% | 耗電比率% | 配用電動(dòng)機(jī)額定功率 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
7.5kW | 22kW | 45kW | 75kW | 132kW | |||
K(千瓦.時(shí)/月) | |||||||
100 | 0 | 100 | |||||
90 | 27 | 73 | 1458 | 4277 | 8748 | 14580 | 25661 |
80 | 49 | 51 | 2646 | 7762 | 15876 | 26460 | 46570 |
75 | 60 | 40 | 3240 | 9804 | 19440 | 32400 | 57024 |
70 | 66 | 34 | 3546 | 10454 | 21386 | 35640 | 62726 |
65 | 72 | 28 | 3888 | 11405 | 23328 | 38880 | 68429 |
60 | 78 | 22 | 4212 | 12355 | 25272 | 42120 | 74131 |
50 | 87 | 13 | 4698 | 13781 | 28188 | 46980 | 82685 |
節(jié)省電費(fèi)估算:
每月節(jié)省電能K=電動(dòng)機(jī)額定輸入功率×省電比率×24×30(kWh)
以型號(hào)為4-72-11-16B的抽風(fēng)機(jī)為例,以前采用閘閥控制流量,平均負(fù)荷率為70%,采用變頻調(diào)速器后,每月可節(jié)電21384kWh,節(jié)支21384×0.5=
10692元。購(gòu)置一臺(tái)SVF-753變頻調(diào)速器費(fèi)用大約25.0萬元,投入使用后不到半年時(shí)間即可收回投資。因此該技術(shù)值得在礦井通風(fēng)系統(tǒng)推廣使用,并且可以在礦井的其它動(dòng)力系統(tǒng)推廣使用。
4采用變頻器的優(yōu)點(diǎn)
采用變頻器不但可以節(jié)省電能,還有下述優(yōu)點(diǎn):
(1)取代閘閥流量控制,可以按負(fù)荷需要運(yùn)轉(zhuǎn);
(2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)沒有沖擊電流;
?。?)調(diào)低速度可以降低風(fēng)機(jī)噪音及機(jī)械震動(dòng)。低速時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩加大,運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)定、不共振、溫升低,可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;
(4)克服風(fēng)機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反壓的缺點(diǎn)。