核心提示:
石油化工生產(chǎn)過程中,流量、液面、壓力等工藝參數(shù)常隨工況的改變而改變。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入,以銷定產(chǎn),加工方案變化頻繁,工況的改變就更加多了。常規(guī)的采用控制閥門或擋板開度的方法來改變流量、液面等參數(shù)實(shí)際上是人為的增減阻力的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。能量大量損失在閥門或檔板的阻力上。 變頻調(diào)速裝置可高效率、精確地調(diào)節(jié)交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,使得流量、壓力、液面等工藝參數(shù)的控制由低效的閥門、檔板的節(jié)流控制躍變?yōu)楦咝У霓D(zhuǎn)速控制,從而節(jié)省大量的能耗。 采用調(diào)速控制流量所節(jié)省的功率由兩部分組成,一是閥門在二種不同壓頭下?lián)p失功率的減少值,二是不同壓頭引起的泵損失功率之差值。調(diào)速控制流量時(shí)泵的功率大幅度下降,電機(jī)本身消耗的功率和調(diào)速的方法有關(guān),由于變頻調(diào)速是一種高效調(diào)速方法,它與滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速不同,它沒有滑差損耗,本身固有的損耗極低,因此在各種速度下變頻器輸入功率都近似等于電機(jī)的軸功率。 對(duì)于泵類、風(fēng)機(jī)類負(fù)載,流量與轉(zhuǎn)速成正比,電機(jī)的軸功率是與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此, 采用變頻調(diào)速不同流量時(shí)消耗的功率為: P變=n3Ped=Q3Ped 若采用閥門控流量,電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下定速運(yùn)轉(zhuǎn),在不同流量時(shí)電機(jī)消耗的功率為: P閥=(0.40.6Q)Ped 1、2式中Ped為閥門全開電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)消耗的功率,Q為流量的相對(duì)值。從1和2可以看出,當(dāng)流量Q變?yōu)轭~定流量的50時(shí),采用變頻調(diào)速時(shí)消耗功率為0.125Ped,采用閥門控制流量消耗功率為0.7Ped。節(jié)電率為(0.7Ped-0.125Ped)/0.7Ped=82.1,節(jié)電效果非常好。 石化企業(yè)中大量使用的泵和風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能的多少與具體工況有關(guān),很難給出一個(gè)確切的數(shù)字。但我們可以通過估算看出它的節(jié)電潛力是很大的。圖一為離心式泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系曲線。 圖一泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系曲線 從圖一可以看出不同流量時(shí)節(jié)電率不一樣。流量越小節(jié)電的比例越大。若流量的調(diào)節(jié)范圍為(0.5-1)Q,在這個(gè)范圍內(nèi)各種流量的運(yùn)行時(shí)間均等,則通過積分可以算出調(diào)速調(diào)節(jié)所省功率的平均值ΔP為: 式3 Pe為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的功率,Q為流量。 即所節(jié)省的功率可達(dá)額定功率的40,節(jié)能潛力是很大的。當(dāng)然對(duì)某臺(tái)機(jī)泵來說,節(jié)能多少還與運(yùn)行時(shí)間的多少,調(diào)節(jié)流量與不調(diào)節(jié)流量的時(shí)間比,以及流量調(diào)節(jié)范圍的大小有關(guān)。 實(shí)際上石化企業(yè)中采用調(diào)速節(jié)電量往往高于此數(shù)。因?yàn)橛捎诜N種原因現(xiàn)場(chǎng)機(jī)泵往往偏大,即使在最大處理量時(shí)閥門也不是全開,仍有相當(dāng)大的阻力損耗,采用變頻調(diào)速在此時(shí)也能節(jié)能。