主扇風(fēng)機應(yīng)用變頻調(diào)速器實現(xiàn)節(jié)電
可以看出,主扇風(fēng)機轉(zhuǎn)速的改變,可以使主扇風(fēng)機風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成一次方正比變化,風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速成二次方正比變化,軸功率與轉(zhuǎn)速成三次方正比變化。又根據(jù)n -風(fēng)機轉(zhuǎn)速;/-交流電頻率;p-電機極對數(shù);s-電機轉(zhuǎn)差率)得知,電機的轉(zhuǎn)速是隨著頻率的改變而改變的。
風(fēng)壓(H)-風(fēng)量(Q)特性曲線由上述說明,改變電動機的供電頻率,可以改變電動機的轉(zhuǎn)速即風(fēng)機的風(fēng)量,可以調(diào)整主扇風(fēng)機的工況。當(dāng)風(fēng)量下降到80%時,電機軸功率下降到原來軸功率的51%;當(dāng)風(fēng)量下降到50%時,則電機軸功率下降到原來軸功率的13%,節(jié)電效果十分明顯。應(yīng)該說明一點,依比例定律計算出的電機理論軸功率是沒有考慮轉(zhuǎn)速降低所引起風(fēng)機效率降低及附加控制裝置的效率影響,即使扣除這部分的影響,節(jié)電效果也比其它方法有效。
◎S99吳成亮年出生11咕96年畢河北煤炭建筑工程學(xué)院。制理2應(yīng)用變頻調(diào)速器的優(yōu)越性應(yīng)用變頻調(diào)速器對電機有以下優(yōu)越性:實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的無級變化。
有無功就地補償功能,使功率因數(shù)提高到98 %以上。
轉(zhuǎn)矩補償功能,即保持電壓/頻率(V/f)為一常數(shù),避免當(dāng)電源頻率下降,造成電機磁路過飽和,增大勵磁電流,使電機負(fù)載能力下降,功率因數(shù)變小。
變頻器自身的保護(hù)功能齊全。有輸入電壓不足保護(hù),直流過電壓保護(hù),過流保護(hù),短路保護(hù),冷卻散熱片過熱保護(hù),失速的防止,燒損的防止,保險絲短路的保護(hù)等,大大提高了電機運行的可靠性。
電機可直接啟動,啟動電流不超過電機額定電流的1.7倍,減少對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊。
降低電機的噪音和溫升,延長電機的使用壽命,改善操作環(huán)境。
3變頻調(diào)速器在主扇風(fēng)機上的適用范圍并非所有的主扇風(fēng)機利用價格昂貴的變頻調(diào)速器都能節(jié)電。如果風(fēng)機在運行中風(fēng)量正好或略大于正常安全生產(chǎn)所需的風(fēng)量時,就不能再應(yīng)用變頻調(diào)速器。因為此時風(fēng)機運行風(fēng)量己經(jīng)飽和,如再降低電機供電頻率,則不能滿足礦井安全生產(chǎn)的要求,在煤礦安全規(guī)程》中也是不允許的。但西山煤電集團(tuán)公司風(fēng)機設(shè)計選型時,一般都按最大需風(fēng)量而定,因此經(jīng)常出現(xiàn)供電量大于實際需風(fēng)量的現(xiàn)象。這樣調(diào)節(jié)范圍越大,使用變頻調(diào)速器的節(jié)電效果就越好。因此變頻調(diào)速器適用于主扇風(fēng)機有富余風(fēng)量的礦井。
4變頻調(diào)速器的選擇購進(jìn)國外高質(zhì)量的變頻調(diào)速器,由于控制的自動化程度高,除能改變電源的頻率外,其輔助功能也有較高的水準(zhǔn),它可以近控或遠(yuǎn)控,也可以將參數(shù)的變化通過傳感器達(dá)到自動控制的目的,直至電腦程序控制,由于水準(zhǔn)越高它的價格就越昂貴,應(yīng)謹(jǐn)慎選用,以免造成不必要的投資。變頻調(diào)速分為電壓/頻率(V/f)比恒定控制和矢量/頻率(F/f)控制兩大類,因為西山煤電集團(tuán)公司主扇風(fēng)機是一種對調(diào)速精度要求不太高的生產(chǎn)設(shè)備,所以應(yīng)選用F/f比恒定的風(fēng)機,應(yīng)優(yōu)先考慮選用輔助功能少,而保護(hù)功能又能滿足風(fēng)機電機基本保護(hù)要求的變頻調(diào)速器。
主扇風(fēng)機使用變頻調(diào)速器的容量選擇,應(yīng)采用比例定律,計算出變頻后的電機功率,而后確定多大的容量的變頻調(diào)速器,其方法是依比例定律:P1、P2-變頻前后的電機輸入功率;運行中的風(fēng)機只要測出基頻運行的風(fēng)量和電機輸入功率,當(dāng)確定了井下實際所需風(fēng)量時,就可以計算出所需風(fēng)量對應(yīng)的電機功率。依據(jù):Pe-變頻調(diào)速器所承受的容量;就可以確定變頻調(diào)速器所承受的容量Pe值。最后選擇高于Pe等級的變頻調(diào)速器,并考慮礦井延深變化,所需風(fēng)量增加等因素,以延長變頻調(diào)速器的使用年限。
5變頻調(diào)速器的調(diào)試功能選好變頻調(diào)速器的型號、容量、并計算出理論運行頻率后,仍要以井下實際測定風(fēng)量來校核。調(diào)試過程見。
變頻調(diào)速過程示意圖由可看出,變頻后測得風(fēng)量偏小時,加大變頻器的頻率;變頻后測得風(fēng)量偏大時,減小變頻器的頻率;測得風(fēng)量恰好滿足安全生產(chǎn)要求時,確定變頻調(diào)速器的實際運行頻率,使風(fēng)機進(jìn)入穩(wěn)定運行。
定控制。對通1風(fēng)系統(tǒng)完一邊鉆一個中13mm孔,以固定道爪,另用中12mm鋼筋制成U型鋼件,或分別制作兩件特制零件在軌道下部焊接做道爪。為了防滑,在軌道與軌枕的接合面要加墊35mm厚的膠墊(或廢皮帶均可)。軌枕拆除回收后,將原道爪敲掉重?fù)Q道爪就可以多次復(fù)用。
3安裝與使用注意事項在上下山鋪設(shè)軌道時,防止坡度較大底板打滑的情況。要采取防止軌枕整體下竄的措施,即使用一些200mm寬的木模,由坡的下方,向上每根墊背兩個。
如果遇有底板軟在軌枕承重時,工字鋼容易鉆入底板,在這種情況下,亦可在工字鋼下邊鋪墊一些超越工字鋼的木頭背板。
4效益分析-1)西山煤電集團(tuán)公司東曲礦經(jīng)過一年來的使用,效果良好,達(dá)到了預(yù)期目的。
2)經(jīng)濟(jì)效益顯著。使用的回收舊礦用工字鋼均為回收廢舊棚梁,連加工費,每根成本按15元計,改制軌枕使用年限按5年計,年折舊成本費僅3元,提高效率20倍,年節(jié)約費用按400萬t礦井計,僅此一項,可節(jié)約:%,工資最少10萬元。
由于工字鋼重量輕30kg,砼軌枕45kg減輕了勞動強度,受到了工人師傅的歡迎。
5推廣前景如果該項成果在全公司乃至全國推廣使用,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
更主要的是為礦井廢舊鋼材復(fù)用開創(chuàng)了一條新渠道。11工字鋼因原來做了支護(hù),一般不再復(fù)用,都按廢鋼材賣掉,如果如此復(fù)用,可節(jié)約大量原材料。
(上接第65頁)6節(jié)電效益分析礦井在選擇通風(fēng)時,風(fēng)機風(fēng)量往往遠(yuǎn)大于井下實際所需風(fēng)量,采用風(fēng)門調(diào)節(jié)時,風(fēng)機遠(yuǎn)不能進(jìn)入高效區(qū),電機耗電高,效率低。如在滿足同樣需風(fēng)量的前提下,使用變頻調(diào)速器對風(fēng)機進(jìn)行調(diào)速控制,比非調(diào)速狀態(tài)下,用風(fēng)門控制流量時,電機的軸功率下降到原來軸功率的1040 %,一年可節(jié)電幾百萬kWh.按0.3元HcWh計算,一年可節(jié)約電費幾十萬元。而集團(tuán)公司大部分風(fēng)機均沒有進(jìn)入高效運行區(qū),電力的損耗是很大的。如普遍采用變頻調(diào)速器的方法節(jié)約電力,效益將十分顯著。
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