风机变频节能计算 PPT
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变频调速最节能
1.0 电 动 机 输 出0.50 功 率
P1 1 2 P2
4 3 P3
(pu)
0 风量Q(pu) 0.5
1.0
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60% 。现进行节能改造，即将所有风门全开，由变 频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 取得的节能效果计算如下：
随着转速的降低，能耗大大降低
0.50
转速调节通过变频器实现
连续精确地调速，可精确地控制风量
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5Q2 Q1 1.0
风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3
Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率
0.50
网有损害Leabharlann Baidu
造成能源浪费
r2 r1
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5 Q2 Q1 1.0
通过调节风机的转速改变流量
相当于改变风机的压力与流量的关系
不改变管网的阻抗特性 1.0
随着转速的降低，风机的特性曲线下移
随着转速的降低，风量减少
压 力
随着转速的降低，风压也减少
P(pu)
75KW*(60%流量）*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 （电费按 0.65元/小时计算）
风机系统特性曲线
曲线一为风门全部打开时管网压力与风 量关系曲线
曲线二为风机全速运行时压力与风量关 系曲线
二者的交点为风机系统的额定工作点 虚线与坐标轴所围的面积为额定工作状
态时的能耗，即电机的额定输出功率
1.0
0.75 压 力 0.50
P(pu)
0.25
风机满速运行曲线 R（额定点）
送风阻 抗曲线
计算范例--风门控制
风门控制总能耗 = 75KW(85%流量）*91%*4000小时+
75KW(60%流量）*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算范例--变频调速
使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量 = 75KW*(85%流量）*61%*4000小时+
P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)
p---压力(Pa) effc---风机的效率 effb---传动装置的效率
采用不同方法时电机的能耗示意图
1. 输出端风门控制时的电机的输入功率 2. 输入端风门控制时的电机的输入功率 3. 变频器调速时电机的输入功率 4. 滑差调速控制时电机的输入功率
0 0.25 0.5 0.75 风量Q(pu)
调节风量和压力的方法
控制入口风门 控制出口挡板 调节风机转速
控制入口或出口风门
相当于改变管网的阻抗特性
增大管网的阻力
初期投资少
1.0
控制简单
压
能量消耗在管网和风门中
力
P(pu)
虚线与坐标轴所围面积即为能耗值
随着风量的减少，风压增大，对管
1.0 电 动 机 输 出0.50 功 率
P1 1 2 P2
4 3 P3
(pu)
0 风量Q(pu) 0.5
1.0
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60% 。现进行节能改造，即将所有风门全开，由变 频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 取得的节能效果计算如下：
随着转速的降低，能耗大大降低
0.50
转速调节通过变频器实现
连续精确地调速，可精确地控制风量
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5Q2 Q1 1.0
风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3
Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率
0.50
网有损害Leabharlann Baidu
造成能源浪费
r2 r1
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5 Q2 Q1 1.0
通过调节风机的转速改变流量
相当于改变风机的压力与流量的关系
不改变管网的阻抗特性 1.0
随着转速的降低，风机的特性曲线下移
随着转速的降低，风量减少
压 力
随着转速的降低，风压也减少
P(pu)
75KW*(60%流量）*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 （电费按 0.65元/小时计算）
风机系统特性曲线
曲线一为风门全部打开时管网压力与风 量关系曲线
曲线二为风机全速运行时压力与风量关 系曲线
二者的交点为风机系统的额定工作点 虚线与坐标轴所围的面积为额定工作状
态时的能耗，即电机的额定输出功率
1.0
0.75 压 力 0.50
P(pu)
0.25
风机满速运行曲线 R（额定点）
送风阻 抗曲线
计算范例--风门控制
风门控制总能耗 = 75KW(85%流量）*91%*4000小时+
75KW(60%流量）*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算范例--变频调速
使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量 = 75KW*(85%流量）*61%*4000小时+
P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)
p---压力(Pa) effc---风机的效率 effb---传动装置的效率
采用不同方法时电机的能耗示意图
1. 输出端风门控制时的电机的输入功率 2. 输入端风门控制时的电机的输入功率 3. 变频器调速时电机的输入功率 4. 滑差调速控制时电机的输入功率
0 0.25 0.5 0.75 风量Q(pu)
调节风量和压力的方法
控制入口风门 控制出口挡板 调节风机转速
控制入口或出口风门
相当于改变管网的阻抗特性
增大管网的阻力
初期投资少
1.0
控制简单
压
能量消耗在管网和风门中
力
P(pu)
虚线与坐标轴所围面积即为能耗值
随着风量的减少，风压增大，对管