某廠循環(huán)水場(chǎng)有三臺(tái)
冷卻塔風(fēng)機(jī)，采用的控制方式是正反轉(zhuǎn)兩地全壓起動(dòng)。夏季正轉(zhuǎn)運(yùn)行，通過調(diào)整運(yùn)行電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)來調(diào)節(jié)風(fēng)量，達(dá)到控制循環(huán)水溫度的目的。
一 存在問題 某廠循環(huán)水場(chǎng)有三臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)，采用的控制方式是正反轉(zhuǎn)兩地全壓起動(dòng)。夏季正轉(zhuǎn)運(yùn)行，通過調(diào)整運(yùn)行電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)來調(diào)節(jié)風(fēng)量，達(dá)到控制循環(huán)水溫度的目的。冬季反轉(zhuǎn)運(yùn)行用以除霜。使用中存在以下問題。 1) 冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)，只能以恒定轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)行。不能滿足對(duì)風(fēng)量進(jìn)行精調(diào)的要求。 2) 冷卻塔風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)容量為160kW，額定電流為282A。全壓起動(dòng)電流接近2000A，不僅造成低壓電氣系統(tǒng)波動(dòng)，而且對(duì)機(jī)械和電氣設(shè)備的沖擊損傷嚴(yán)重，電動(dòng)機(jī)和機(jī)械設(shè)備檢修次數(shù)較多。 3) 如要調(diào)節(jié)風(fēng)量，只能通過調(diào)整電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)來進(jìn)行粗調(diào)，有大部分電能被浪費(fèi)掉了。 4) 冷卻塔風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)只能有短路和過負(fù)荷的常規(guī)保護(hù)，不能滿足對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面保護(hù)的要求。
二 改進(jìn)方法 1) 采用變頻器取代原接觸器來控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(接線圖如附圖所示)。采用控制室/機(jī)前正反轉(zhuǎn)兩地控制，調(diào)速方式為控制室手動(dòng)調(diào)速?？紤]到變頻器故障檢修時(shí)不間斷風(fēng)機(jī)運(yùn)行，采用帶檢修旁路的變頻器柜。 2) 利用變頻器的軟起動(dòng)/軟停止功能替代原來的全壓起動(dòng)和慣性停機(jī)。并設(shè)定最佳加速時(shí)間為15s，最佳減速時(shí)間20 s。降低了起動(dòng)電流和機(jī)械沖擊給設(shè)備帶來的破壞。 3) 利用變頻器的節(jié)能功能實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)節(jié)能。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)的1次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)數(shù)的2次方成正比，而風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)數(shù)的3次方成正比。假如風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)降低15%，風(fēng)機(jī)的耗能將降低近40%?？梢姴捎米冾l器調(diào)速的節(jié)能空間巨大。 4) 利用變頻器的完備的保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的全面保護(hù)。變頻器具有過電流、過電壓、欠電壓、電動(dòng)機(jī)過載等保護(hù)功能。
三 應(yīng)用效果 經(jīng)過改進(jìn)，冷卻塔風(fēng)機(jī)已連續(xù)運(yùn)行至今，節(jié)電明顯，起動(dòng)電流和運(yùn)行電流均明顯降低;調(diào)速簡(jiǎn)潔實(shí)用，轉(zhuǎn)速調(diào)整靈活，數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確;實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)/軟停止，調(diào)速平滑、穩(wěn)定.降低了對(duì)低壓系統(tǒng)的沖擊，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。
四 經(jīng)濟(jì)效益 (1)直接經(jīng)濟(jì)效益 冷卻塔風(fēng)機(jī)經(jīng)過變頻改造后，各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄表示。 變頻改造后運(yùn)行的頻率在35～45 Hz區(qū)間，按照年平均運(yùn)行40Hz汁算，改造后的風(fēng)機(jī)按年運(yùn)行320天計(jì)算，三臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行年耗電l 359 360 kW-h，單位電費(fèi)0.4元/kW.h，年電費(fèi)是54.37萬(wàn)元。 變頻改造前電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流為189 A，運(yùn)行消耗功率為112 kW，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)年運(yùn)行耗電2 580 480kW.h，單位電費(fèi)0.4元/kW.h，年電費(fèi)是103.22萬(wàn)元。
可見，變頻改造后運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)電效果每年節(jié)約電費(fèi)48.85萬(wàn)元，減去改造投資費(fèi)用54萬(wàn)元，投資改造后一年零兩個(gè)月即基本收回投資。以后每年節(jié)約電費(fèi)48.85萬(wàn)元，間接節(jié)約電動(dòng)機(jī)維修費(fèi)一萬(wàn)多元，并延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。 (2)間接經(jīng)濟(jì)效益 冷水塔風(fēng)機(jī)的低故障率運(yùn)行，保證了整個(gè)化工廠的三套生產(chǎn)裝置所使用的循環(huán)水的高質(zhì)量。保證生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、大負(fù)荷生產(chǎn)。 實(shí)踐證明，變頻器在循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用是企業(yè)回報(bào)率高的良好方案
