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原標題：羅茨風機的變頻節(jié)能改造
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉(zhuǎn)式鼓風機等水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
某卷煙廠除塵房主要負責生產(chǎn)車間機臺除塵和煙絲風送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負壓輸送至壓塵機處理。其中集塵器的負壓由兩臺22KW的羅茨風機提供，一臺用于制絲線集塵，一臺用于卷包線集塵。原風機額定功率的設計選型是根據(jù)工藝的最大流量來選擇的，按當時的設計思路，風機的選型一般在滿足工藝負荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實際運行中，工藝的運行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實際運行負荷要比設計的最大流量小得多，造成能源浪費的情況。二、問題的提出根據(jù)本系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，羅茨風機實際使用的功率也僅為額定功率的70%–75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費掉。因此，對羅茨鼓風機進行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效應。三、節(jié)能改造方法的確定羅茨風機屬容積回轉(zhuǎn)式風機，其工作特點是當轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風機的吸氣量，所以風機始終在滿負荷下運行，無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風機吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對羅茨鼓風機進行變速調(diào)節(jié)就可達到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風機風量，即能減少風機電耗的浪費。一）羅茨鼓風機變轉(zhuǎn)速工作特性1、流量特性羅茨鼓風機的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關系式為羅茨鼓風機的實際流量為由式（1）和式（2）可知，對每一臺具體的羅茨鼓風機，其葉輪外徑、長度和面積利用系數(shù)都是一個定值，當可忽略容積效率的變化時，羅茨鼓風機的流量正比于轉(zhuǎn)速。2、功率特性羅茨鼓風機的軸功率為由式（1）和式（3）可知，當羅茨鼓風機轉(zhuǎn)速n變化時，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。3、 轉(zhuǎn)矩特性羅茨鼓風機的轉(zhuǎn)矩為由于羅茨鼓風機的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風機屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。二）變頻調(diào)速的工作原理變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機獲得無級調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機的輸出軸功率。羅茨風機的驅(qū)動采用交流三相異步電動機，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關系為[3]由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術對羅茨鼓風機進行技術改造，不但可達到節(jié)能目的，同時也可提高裝置的自動控制水平。四、羅茨風機的變頻改造一）、硬件設計1、變頻器的選用根據(jù)電機容量，選用丹佛斯FC300變頻器。丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點：（1） 調(diào)速范圍廣，機械特性硬，精度高，運行可靠；（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動態(tài)響應特性，并且優(yōu)化電動機的控制；（3） 控制不同的負載，具有相應的V/F特性；（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡單的過程控制；（5） 快速電流限制功能（FCL），避免運行中不應有的跳閘；（6）可實現(xiàn)電動機的過壓、欠壓、過熱等功能。2、變頻器控制與調(diào)節(jié)變頻器可通過在控制柜門“遠程/本地”開關的切換實現(xiàn)“遠程控制”與“本地控制”。“遠程控制”是在主控室內(nèi)上位機與變頻器進行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過觸摸屏的畫面對風機和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動、停止、故障等狀態(tài)進行實時監(jiān)控。同時操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過改變變頻器的頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。另外，在風機房內(nèi)還裝有一個本地控制的機旁操作箱，在風機出現(xiàn)故障時可在電機旁進行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過旁路柜隔離，風機電動機可切換為工頻運行或啟、?？刂?。二）、PLC與變頻器通訊的實現(xiàn)原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺羅茨風機的Danfoss FC300變頻器通過現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡進行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過PROFIBUS-DP來實現(xiàn)電機的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實際運行狀態(tài)通過PROFIBUS網(wǎng)絡輸送并顯示在觸摸屏MP 270，從而達到對羅茨風機的運行控制目的。五、系統(tǒng)調(diào)試及運行效果一）系統(tǒng)改造后的調(diào)試完成羅茨風機變頻器改進安裝后，并投入系統(tǒng)運行前的調(diào)試，目的主要是檢查所選擇的變頻器性能、改進方案的功能是否達到設計要求以及滿足實際生產(chǎn)需要。經(jīng)調(diào)試，變頻器性能運行非常穩(wěn)定，達到設計要求。二）運行效果變頻器經(jīng)過一個月試運行及投入正常使用后，從實際運行來看，變頻運行狀態(tài)比較穩(wěn)定，滿足設計要求，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設備方面由于變頻具有軟啟動功能避免了電機啟動時對電機的沖擊損害，轉(zhuǎn)速的降低，對風機的葉輪、軸承等壽命得以延長，設備運行狀況良好。1、節(jié)能效益制絲集塵風機的運行實際工頻大約為42HZ，工作電流為32A；卷包集塵風機運行實際工頻大約為40HZ，工作電流為34A。根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制絲集塵改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集塵改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小時節(jié)電P節(jié)約=2× P1- P2- P3=13.43kW車間每天兩班生產(chǎn)，工作時間16小時，一個月生產(chǎn)天數(shù)20天，一個月可節(jié)約電能4296.47 kW。2、設備影響（1） 避免了電動機啟動時對電機的沖擊損害及對電網(wǎng)的沖擊；（2） 提高了羅茨風機的自動控制能力；（3） 減少了羅茨風機及其消聲器等的機械振動、噪聲和沖擊；（4） 由于轉(zhuǎn)速的降低，羅茨風機的葉輪、軸承等壽命得以延長。六、結(jié)束語變頻器控制技術用于羅茨風機控制達到顯著的節(jié)電效果，提高了設備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設備維護、維修費用，經(jīng)濟效益十分明顯。
問題：風機能用變頻器調(diào)速嗎
回答：風機在使用過程中，很多工況需要對風機的風量進行控制，不同的時間段可能采用風量也不同，所以，就出現(xiàn)了變頻型風機。
羅茨風機可以采用變頻電機來調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的便是調(diào)節(jié)風機風量了，羅茨風機可以通過變頻控制柜，對變頻電機進行調(diào)節(jié)，達到風機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
采購風機時，如果我們對此有要求，需要調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，可以提前和廠家說明，搭配上變頻電機和變頻控制柜。
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?。喝~羅茨鼓風機產(chǎn)品列表
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，要求調(diào)節(jié)羅茨鼓風機風量的用戶日趨增多。在幾種調(diào)節(jié)方法中，變頻調(diào)速由于效率高，調(diào)速性能好，調(diào)速改造方便等優(yōu)點，而得到普遍的采用。在使用中發(fā)現(xiàn)，有些用戶對羅茨鼓風機的自身使用特點不十分清楚，造成風機不能正常使用，因此有必要對羅茨鼓風機應用變頻調(diào)速的特點加以論述。
變頻調(diào)速可用一般的異步電動機加變頻器實現(xiàn)，也可用變頻電機加變頻器實現(xiàn)。一般異步電動機加變頻器向下調(diào)轉(zhuǎn)速時，長期使用一般控制在20Hz以上。因為一般電動機的散熱主要依靠電動機后面的風扇進行，當轉(zhuǎn)速高時，其散熱情況好。但當電動機轉(zhuǎn)速很低時(如電頻20Hz以下)，風扇的性能降低，散熱情況變得惡劣，影響電動機的使用。羅茨風機
變頻電動機加變頻器調(diào)節(jié)時，由于變頻電動機設計時考慮了散熱的問題，故可在5Hz以上長期使用。
當采用變頻調(diào)速，若供電頻率為50Hz，頻率不大于供電頻率50Hz時，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；當頻率大于供電頻率50Hz時，為恒功率調(diào)速。如目前國內(nèi)普遍采用的YVP系列變頻調(diào)速三相異步電動機，恒轉(zhuǎn)矩頻率范圍為5～50Hz，恒功率頻率范圍為50～100Hz。
羅茨鼓風機的驅(qū)動一般采用異步電動機，故可采用變頻調(diào)速來達到調(diào)節(jié)風量的要求。羅茨鼓風機在采用變頻調(diào)速時，除了應滿足變頻調(diào)速的自身要求外，還需符合羅茨鼓風機的自身運行特點。當頻率下調(diào)、轉(zhuǎn)速下降時，將導致風機效率下降，使風機溫度升高，因此下調(diào)頻率有個最低極限值，使風機不致產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。
當頻率上調(diào)、轉(zhuǎn)速升高時，應注意滿足風機轉(zhuǎn)矩上的要求。注意了以上特點，采取必要的措施，即可保證風機正常連續(xù)運行。
錦工風機具備多臺大型臥式加工中心，并有多工位加工中心，如果您需要采購定制羅茨風機，可以聯(lián)系我們的全國免費客服熱線
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原標題：羅茨鼓風機變頻控制方法指南！
羅茨鼓風機的變頻調(diào)速方法，為了適應不同條件下的曝氣，變頻電機的使用也節(jié)省了工作中的耗電成本！ 是個更好的設計。 由于同步速度與電源頻率成比例，因此只要電源頻率可以連續(xù)變化，就可以實現(xiàn)無級調(diào)速。 變頻調(diào)速不會人為地增加滑差。 該方法被稱為現(xiàn)代交流調(diào)速的基礎和輔助，是三葉羅茨鼓風機的理想和有前途的速度控制方法。
羅茨風機逆變器可分為兩類：AC→DC→AC逆變器和AC→AC逆變器。 前者也稱為帶有直流回路的間接逆變器，后者也稱為直接逆變器。 簡單地說，通過改變羅茨鼓風機的異步電動機的定子端的輸入功率的頻率來改變電動機的速度的方式變?yōu)榭勺冾l率調(diào)節(jié)。 羅茨鼓風機中經(jīng)常使用的變頻調(diào)速裝置主要包括可變直接轉(zhuǎn)換型的三種電壓型，電流型和脈寬調(diào)制型。
羅茨鼓風機變頻調(diào)速的優(yōu)點是效率高，調(diào)頻無附加滑差，速度范圍寬，一般可達20：1，硬特點，調(diào)速精度高，易于實現(xiàn)無級調(diào)速。 由于大多數(shù)逆變器可以實現(xiàn)能量反饋，因此啟動相當于分級啟動，因此啟動和制動的能耗很小。 當舊設備重建時，由于可以使用原始的籠式電動機，因此減少初始投資是特別有利的。 根據(jù)不同的負載要求，三葉羅茨鼓風機變頻調(diào)速可以給出不同的協(xié)調(diào)控制模式。 它特別適用于調(diào)節(jié)深度運行或頻繁啟動，如開關控制的羅茨鼓風機。 此時，選擇殼體比電動機功率快，并且執(zhí)行節(jié)能操作。
對于變頻電機的工作原理，用戶可以通過變頻柜簡單介紹電機的Hz，電機的速度會降低。 變頻電動機的優(yōu)點在于，在電動機的轉(zhuǎn)速降低之后，電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不會改變。 它的功率沒有變化。 變頻的功率已經(jīng)下降，這在節(jié)省點方面發(fā)揮了作用。 一般來說，大功率用戶將使用更多的頻率轉(zhuǎn)換，而使用低功率的電機用戶將使用較少的頻率轉(zhuǎn)換。
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原標題：羅茨風機常用的節(jié)能技術簡介
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨真空泵、羅茨鼓風機等設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱增氧機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨增氧機，贏得了市場好評和認可。 產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。下面小編給大家介紹一下常用的羅茨風機節(jié)能技術
羅茨風機是污水處理曝氣池中最主要也是最重要的機電設備。羅茨風機的工作能耗占整個污水處理環(huán)節(jié)能耗的比例較大。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，污水處理需求量增加，使得羅茨風機的應用擴大，產(chǎn)生的能耗也隨之加大。為響應國家節(jié)能減排的號召，同時也為了降低污水處理的成本，羅茨風機的節(jié)能技術顯得尤為重要。目前，錦工羅茨風機節(jié)能技術主要采用變頻改造，使用節(jié)能馬達、軟啟節(jié)能、預測控制等方法。
羅茨風機屬于容積式風機，采用羅茨風機能夠有效的對煤氣、氫氣、易燃易爆等氣體進行輸送，在石化、污水處理以及環(huán)保行業(yè)具有多種用途。羅茨風機中輸送風量與轉(zhuǎn)速成正比，而且風機內(nèi)腔內(nèi)不需要潤滑油，具有精度高，壽命長，結(jié)構緊湊，高效節(jié)能、體積小、使用方便的優(yōu)點，廣泛的應用于石化、建材、電力、冶煉、輕紡、食品、造紙、污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領域，可用于輸送空氣、煤氣、二氧化碳等易燃、易爆及腐蝕性氣體。在污水處理工藝中，采用鼓風曝氣的方法進行污水處理，能夠獲得較好的污水處理效果，其中鼓風機是污水處理工藝中的關鍵設備，占據(jù)污水處理廠總能耗的50%左右。因此在污水處理過程中，正確的選擇風機以及做好風機參數(shù)的調(diào)節(jié)控制，對于污水處理廠的效益具有重要的影響。錦工風機小編結(jié)合錦工多年污水處理工程實踐經(jīng)驗，與大家探討一下曝氣羅茨風機的節(jié)能技術。
一、曝氣羅茨風機結(jié)構特征
曝氣羅茨風機主要是由機殼、葉輪、墻板以及進出口消聲器構成，其中機殼主要是作為支撐與固定的作用，墻板是用來連接機殼與葉輪的作用，支撐葉輪的旋轉(zhuǎn)，而葉輪主要是羅茨風機的旋轉(zhuǎn)部分，具有噪聲小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點，而其中消聲器用于降低羅茨風機的噪音。
羅茨風機是容積式風機的一種，主要是采用漸開線的方式進行轉(zhuǎn)動，并且風機中的三個葉片完全相同，旋轉(zhuǎn)的過程中能夠保持一定的極小間隙，從而導致進氣口呈現(xiàn)真空狀態(tài)，葉片與墻板、機殼形成一個密封腔，能夠形成連續(xù)工作。
二、羅茨風機分類
按照工作方式的不同可以將羅茨風機分為單級和雙級風機，將兩臺單級鼓風機串聯(lián)起來，對氣體連續(xù)進行兩次壓縮的鼓風機我們稱之為雙級鼓風機。按葉輪頭數(shù)可以分為兩葉羅茨鼓風機和三葉羅茨鼓風機；按照介質(zhì)種類可以分為煤氣鼓風機、二氧化硫鼓風機等；按用途可以分為立窯鼓風機、曝氣鼓風機等；按照結(jié)構能夠?qū)⒘_茨風機分為立式鼓風機、豎軸式鼓風機、臥式鼓風機、密集成組鼓風機等。為了做好羅茨風機維修與保養(yǎng)，將羅茨風機安裝在適宜的場所，避免將風機安裝在經(jīng)常有人出入、易產(chǎn)生腐蝕性氣體等場所，而且周邊的排氣口留有適當?shù)目臻g，錦工一般建議客戶在室外設置防雨棚，并采用排氣扇做好降溫措施。
三、羅茨風機節(jié)能技術
羅茨風機的風壓不受風機限制，但是風量與風機轉(zhuǎn)速成正比，因此采用恒轉(zhuǎn)矩負載的方式，能夠具有更高的功率以及節(jié)電率，因此在羅茨風機的運行過程中，對羅茨風機進行技術改造，改變以調(diào)節(jié)閥門開度的方式調(diào)節(jié)風量等生產(chǎn)方式，能夠有效的降低勞動強度和能源消耗，通常錦工的羅茨風機的節(jié)能改造，一般采用節(jié)能馬達、軟啟節(jié)能、預測控制以及變頻技術實現(xiàn)節(jié)能。
1、變頻節(jié)能技術
采用變頻節(jié)能技術，是采用電力半導體器件的方式，通過智能控制，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。在羅茨風機中采用變頻的節(jié)能方式，因為羅茨風機的風量與風機轉(zhuǎn)速成正比，因此采用變頻節(jié)能的方式，能夠降低風機的耗電量。傳統(tǒng)的羅茨風機主要是采用控制排風量的方式控制輸出流量，因此采用變頻技術能夠降低羅茨風機的運行轉(zhuǎn)速，從而減少電能。采用羅茨風機節(jié)能技術，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)軟啟動、軟停止，使羅茨風機的運行更加穩(wěn)定，從而減少機械磨損，延長羅茨風機以及電機的使用壽命。而且變頻技術的能夠?qū)崿F(xiàn)全自動控制，實現(xiàn)智能控制。
羅茨風機變頻改造是當前羅茨風機的節(jié)能的主要技術，根據(jù)羅茨風機的負載特性，采用變頻器對羅茨風機進行變頻控制，并且人工給定信號進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器自動增加或減少電機運行頻率，在保證生產(chǎn)的情況下，實現(xiàn)變頻節(jié)能。通過變頻改造，能夠提升節(jié)能效率，減少維修費用并且節(jié)省勞動力。
2、節(jié)能馬達節(jié)能技術
馬達節(jié)能是采用高效節(jié)能電機的方式進行節(jié)能，采用高效電機節(jié)能的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)直接啟動以及變頻器調(diào)速，而且起到節(jié)約能源，降低長期運行成本的效果，從而能夠提升4%左右的節(jié)能效率。在羅茨風機中采用節(jié)能馬達技術，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，采用稀土永磁高效節(jié)能電機，電機功率因數(shù)高于0.90，具有電機電流小，延長系統(tǒng)整體運行壽命的效果，能夠提升節(jié)能效果。在羅茨風機中采用節(jié)能馬達技術，能夠減少人工成本，實現(xiàn)自動控制，并且達到節(jié)能的目的。
3、預測控制
預測控制是近年發(fā)展起來的新型計算機控制算法，預測控制是一種智能控制技術，采用持續(xù)優(yōu)化和反饋校正的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制。在羅茨風機中采用預測控制技術，采用智能化控制，對羅茨風機的轉(zhuǎn)速以及負載進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)節(jié)能。采用預測控制的方式，能夠?qū)α_茨風機的運行進行有效的控制，實現(xiàn)精確的控制，對于羅茨風機的節(jié)能具有重要的意義。由于預測控制具有適應復雜生產(chǎn)過程控制的特點，所以預測控制具有強大的生命力?？梢灶A言，隨著預測控制在理論和應用兩方面的不斷發(fā)展和完善，它必將在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮出越來越大的作用，展現(xiàn)出廣闊的應用的前景。
曝氣羅茨風機在當前的工業(yè)發(fā)展中具有重要的意義，對于污水處理而言，采用有效的方式做好曝氣羅茨風機節(jié)能，能夠節(jié)省電能。在羅茨風機運行中，采用變頻節(jié)能技術、節(jié)能馬達技術以及預測控制的方式，能夠滿足工藝的要求，同時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的，采用有效的節(jié)能技術，能夠降低噪聲，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，降低維修費用，控制企業(yè)的運行成本。錦工風機在污水處理行業(yè)廣泛應用的羅茨風機節(jié)能技術，能夠取得顯著的節(jié)能效果，對于污水處理行業(yè)的發(fā)展和研究具有重要的意義。
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羅茨風機的變頻節(jié)能改造
摘 要：某卷煙廠除塵房羅茨風機運行時，經(jīng)常出現(xiàn)欠載狀態(tài)，部分風量經(jīng)旁路放空，造成能源嚴重浪費。通過分析了羅茨風機變轉(zhuǎn)速工作特性和變頻調(diào)速控制的節(jié)能原理，對系統(tǒng)進行變頻節(jié)能改造。運行實踐表明，改造后風機采用變頻調(diào)速控制運行，性能穩(wěn)定可靠，能夠獲得顯著的經(jīng)濟效益。
關鍵詞：羅茨風機；變頻器；節(jié)能改造
一、前言
某卷煙廠除塵房主要負責生產(chǎn)車間機臺除塵和煙絲風送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負壓輸送至壓塵機處理。其中集塵器的負壓由兩臺22KW的羅茨風機提供，一臺用于制絲線集塵，一臺用于卷包線集塵。原風機額定功率的設計選型是根據(jù)工藝的最大流量來選擇的，按當時的設計思路，風機的選型一般在滿足工藝負荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實際運行中，工藝的運行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實際運行負荷要比設計的最大流量小得多，造成能源浪費的情況。
二、問題的提出
根據(jù)本系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，羅茨風機實際使用的功率也僅為額定功率的70%–75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費掉。因此，對羅茨鼓風機進行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效應。
三、節(jié)能改造方法的確定
羅茨風機屬容積回轉(zhuǎn)式風機，其工作特點是當轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風機的吸氣量，所以風機始終在滿負荷下運行，無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風機吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對羅茨鼓風機進行變速調(diào)節(jié)就可達到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風機風量，即能減少風機電耗的浪費。
一）羅茨鼓風機變轉(zhuǎn)速工作特性
1、流量特性
羅茨鼓風機的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關系式為
羅茨鼓風機的實際流量為
由式（1）和式（2）可知，對每一臺具體的羅茨鼓風機，其葉輪外徑、長度和面積利用系數(shù)都是一個定值，當可忽略容積效率的變化時，羅茨鼓風機的流量正比于轉(zhuǎn)速。
2、功率特性
羅茨鼓風機的軸功率為
由式（1）和式（3）可知，當羅茨鼓風機轉(zhuǎn)速n變化時，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。
3、 轉(zhuǎn)矩特性
羅茨鼓風機的轉(zhuǎn)矩為
由于羅茨鼓風機的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風機屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。
二）變頻調(diào)速的工作原理
變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機獲得無級調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機的輸出軸功率。
羅茨風機的驅(qū)動采用交流三相異步電動機，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關系為[3]
由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術對羅茨鼓風機進行技術改造，不但可達到節(jié)能目的，同時也可提高裝置的自動控制水平。
四、羅茨風機的變頻改造
一）、硬件設計
1、變頻器的選用
根據(jù)電機容量，選用丹佛斯FC300變頻器。
丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點：
?。?） 調(diào)速范圍廣，機械特性硬，精度高，運行可靠；
（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動態(tài)響應特性，并且優(yōu)化電動機的控制；
?。?） 控制不同的負載，具有相應的V/F特性；
（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡單的過程控制；
?。?） 快速電流限制功能（FCL），避免運行中不應有的跳閘；
?。?）可實現(xiàn)電動機的過壓、欠壓、過熱等功能。
2、變頻器控制與調(diào)節(jié)
變頻器可通過在控制柜門“遠程/本地”開關的切換實現(xiàn)“遠程控制”與“本地控制”?！斑h程控制”是在主控室內(nèi)上位機與變頻器進行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過觸摸屏的畫面對風機和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動、停止、故障等狀態(tài)進行實時監(jiān)控。同時操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過改變變頻器的頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。
另外，在風機房內(nèi)還裝有一個本地控制的機旁操作箱，在風機出現(xiàn)故障時可在電機旁進行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過旁路柜隔離，風機電動機可切換為工頻運行或啟、?？刂?。
二）、PLC與變頻器通訊的實現(xiàn)
原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺羅茨風機的Danfoss FC300變頻器通過現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡進行PL
原標題：羅茨風機的變頻節(jié)能改造
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉(zhuǎn)式鼓風機等水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
某卷煙廠除塵房主要負責生產(chǎn)車間機臺除塵和煙絲風送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負壓輸送至壓塵機處理。其中集塵器的負壓由兩臺22KW的羅茨風機提供，一臺用于制絲線集塵，一臺用于卷包線集塵。原風機額定功率的設計選型是根據(jù)工藝的最大流量來選擇的，按當時的設計思路，風機的選型一般在滿足工藝負荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實際運行中，工藝的運行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實際運行負荷要比設計的最大流量小得多，造成能源浪費的情況。二、問題的提出根據(jù)本系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，羅茨風機實際使用的功率也僅為額定功率的70%–75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費掉。因此，對羅茨鼓風機進行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效應。三、節(jié)能改造方法的確定羅茨風機屬容積回轉(zhuǎn)式風機，其工作特點是當轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風機的吸氣量，所以風機始終在滿負荷下運行，無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風機吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對羅茨鼓風機進行變速調(diào)節(jié)就可達到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風機風量，即能減少風機電耗的浪費。一）羅茨鼓風機變轉(zhuǎn)速工作特性1、流量特性羅茨鼓風機的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關系式為羅茨鼓風機的實際流量為由式（1）和式（2）可知，對每一臺具體的羅茨鼓風機，其葉輪外徑、長度和面積利用系數(shù)都是一個定值，當可忽略容積效率的變化時，羅茨鼓風機的流量正比于轉(zhuǎn)速。2、功率特性羅茨鼓風機的軸功率為由式（1）和式（3）可知，當羅茨鼓風機轉(zhuǎn)速n變化時，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。3、 轉(zhuǎn)矩特性羅茨鼓風機的轉(zhuǎn)矩為由于羅茨鼓風機的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風機屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。二）變頻調(diào)速的工作原理變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機獲得無級調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機的輸出軸功率。羅茨風機的驅(qū)動采用交流三相異步電動機，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關系為[3]由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術對羅茨鼓風機進行技術改造，不但可達到節(jié)能目的，同時也可提高裝置的自動控制水平。四、羅茨風機的變頻改造一）、硬件設計1、變頻器的選用根據(jù)電機容量，選用丹佛斯FC300變頻器。丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點：（1） 調(diào)速范圍廣，機械特性硬，精度高，運行可靠；（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動態(tài)響應特性，并且優(yōu)化電動機的控制；（3） 控制不同的負載，具有相應的V/F特性；（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡單的過程控制；（5） 快速電流限制功能（FCL），避免運行中不應有的跳閘；（6）可實現(xiàn)電動機的過壓、欠壓、過熱等功能。2、變頻器控制與調(diào)節(jié)變頻器可通過在控制柜門“遠程/本地”開關的切換實現(xiàn)“遠程控制”與“本地控制”?！斑h程控制”是在主控室內(nèi)上位機與變頻器進行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過觸摸屏的畫面對風機和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動、停止、故障等狀態(tài)進行實時監(jiān)控。同時操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過改變變頻器的頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。另外，在風機房內(nèi)還裝有一個本地控制的機旁操作箱，在風機出現(xiàn)故障時可在電機旁進行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過旁路柜隔離，風機電動機可切換為工頻運行或啟、?？刂啤６?、PLC與變頻器通訊的實現(xiàn)原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺羅茨風機的Danfoss FC300變頻器通過現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡進行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過PROFIBUS-DP來實現(xiàn)電機的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實際運行狀態(tài)通過PROFIBUS網(wǎng)絡輸送并顯示在觸摸屏MP 270，從而達到對羅茨風機的運行控制目的。五、系統(tǒng)調(diào)試及運行效果一）系統(tǒng)改造后的調(diào)試完成羅茨風機變頻器改進安裝后，并投入系統(tǒng)運行前的調(diào)試，目的主要是檢查所選擇的變頻器性能、改進方案的功能是否達到設計要求以及滿足實際生產(chǎn)需要。經(jīng)調(diào)試，變頻器性能運行非常穩(wěn)定，達到設計要求。二）運行效果變頻器經(jīng)過一個月試運行及投入正常使用后，從實際運行來看，變頻運行狀態(tài)比較穩(wěn)定，滿足設計要求，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設備方面由于變頻具有軟啟動功能避免了電機啟動時對電機的沖擊損害，轉(zhuǎn)速的降低，對風機的葉輪、軸承等壽命得以延長，設備運行狀況良好。1、節(jié)能效益制絲集塵風機的運行實際工頻大約為42HZ，工作電流為32A；卷包集塵風機運行實際工頻大約為40HZ，工作電流為34A。根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制絲集塵改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集塵改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小時節(jié)電P節(jié)約=2× P1- P2- P3=13.43kW車間每天兩班生產(chǎn)，工作時間16小時，一個月生產(chǎn)天數(shù)20天，一個月可節(jié)約電能4296.47 kW。2、設備影響（1） 避免了電動機啟動時對電機的沖擊損害及對電網(wǎng)的沖擊；（2） 提高了羅茨風機的自動控制能力；（3） 減少了羅茨風機及其消聲器等的機械振動、噪聲和沖擊；（4） 由于轉(zhuǎn)速的降低，羅茨風機的葉輪、軸承等壽命得以延長。六、結(jié)束語變頻器控制技術用于羅茨風機控制達到顯著的節(jié)電效果，提高了設備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設備維護、維修費用，經(jīng)濟效益十分明顯。
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