基于變頻調(diào)速器的礦井抽風(fēng)機(jī)介紹

摘要：通過對傳統(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?，電力消耗的多少直接影響著煤炭生產(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，這對煤炭企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。

針對礦用抽風(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)場測試比較

(1)針對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，對電機(jī)的耗電進(jìn)行現(xiàn)場測試，測試結(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

10010045.002.9045.002.70

9072.935.552.7037.805.00

8051.224.751.7132.639.59

7034.317.101.6730.6015.17

6021.611.251.5328.8019.08

5012.56.751.1327.0021.38

406.44.051.1725.2022.32

302.72.251.0423.4021.29
 

(2)針對不同型號的抽風(fēng)機(jī)選擇不同負(fù)荷率時(shí)，測試數(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對不同型號的抽風(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

7.5kW22kW45kW75kW132kW

K(千瓦.時(shí)/月)

1000100

9027731458427787481458025661

80495126467762158762646046570

75604032409804194403240057024

706634354610454213863564062726

657228388811405233283888068429

607822421212355252724212074131

508713469813781281884698082685

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。購置一臺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;

(3)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)。