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高壓變頻器在軋鋼廠(chǎng)濁環(huán)系統及加熱爐系統的應用
作者：
時(shí)間：2016-12-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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目前常見(jiàn)的解決辦法主要有三個(gè)：
1）風(fēng)道開(kāi)放式冷卻
安裝風(fēng)罩收集變頻器排出的熱風(fēng)，通過(guò)風(fēng)道將熱風(fēng)直接排放到變頻器安裝的環(huán)境以外，優(yōu)點(diǎn)是施工方便，造價(jià)低；缺點(diǎn)運行穩定性依賴(lài)于當地環(huán)境；
2）空調式密閉冷卻
在安裝變頻器的房間內安裝空調，利用空調將環(huán)境溫度降下來(lái)，優(yōu)點(diǎn)是施工方便，維護量低，使變頻器的運行環(huán)境良好；缺點(diǎn)是前期費用投入較高，長(cháng)期運行耗能高；
3）空-水冷密閉冷卻
安裝空水冷卻器，其作用與空調類(lèi)似，優(yōu)點(diǎn)是可以利用現場(chǎng)已有的資源（現場(chǎng)的冷卻水），設備運營(yíng)成本是同等熱交換功率空調的1/3-1/4，運行維護費用低，使變頻器的運行環(huán)境良好；缺點(diǎn)是前期費用投入高，安裝調試相對復雜。
綜合比較以上三種方案，應該說(shuō)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，用戶(hù)一般會(huì )根據自身的特點(diǎn)和要求選擇最適合自身條件的方案來(lái)實(shí)行。
2.4.2 符合現場(chǎng)實(shí)際情況的高效散熱方案
按照高壓變頻器運行效率96％進(jìn)行計算：變頻器的最大散熱功率為：變頻額定功率×4％。根據現場(chǎng)的實(shí)際情況，綜合冷卻系統的投資和運營(yíng)成本，現提出下面的冷卻方案：
1） 風(fēng)道開(kāi)放式冷卻
(1) 冷卻過(guò)程
冷風(fēng)經(jīng)變頻室入口濾網(wǎng)進(jìn)入變頻器，經(jīng)過(guò)對機體進(jìn)行冷卻后，再由變頻器風(fēng)道出風(fēng)口將熱風(fēng)排出。
(2) 安裝方式
風(fēng)道開(kāi)放式冷卻施工比較簡(jiǎn)單，變頻器的熱風(fēng)通過(guò)風(fēng)罩進(jìn)行采集，只需在現場(chǎng)制作風(fēng)道，利用風(fēng)道將熱風(fēng)排出室外；變頻室的墻壁上另外開(kāi)兩個(gè)口，安裝上濾網(wǎng)，作為進(jìn)風(fēng)孔。如下圖所示：
圖5 變頻器風(fēng)道冷卻安裝圖
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/330157.htm根據現場(chǎng)實(shí)際情況實(shí)際空間各變頻器布置如下：
兩臺280kW/10kV凈環(huán)水泵,擬采用一套高壓變頻器，變頻器房間建在凈環(huán)水泵后面空地處，房屋如下：
圖6 單臺變頻器一個(gè)房間并列圖
棒材廠(chǎng)旋流池系統三臺高壓水泵電機（315kV/10kV）需要變頻改造兩臺水泵，一臺高壓變頻器室建在旋流池地表面旁邊，圖紙如上。
棒材廠(chǎng)旋流池凈環(huán)水系統另一臺電機；棒線(xiàn)加熱爐煤煙風(fēng)機、空煙風(fēng)機；高線(xiàn)加熱爐風(fēng)機、煤煙引風(fēng)機、空煙引風(fēng)機，總共六臺設備布置在一間新建（新建變頻器房間基礎高度在60mm左右有室內電纜溝）,變頻器室如下圖：
圖6 變頻器室內布置圖
三、應用效果分析
由于現場(chǎng)運行中負載調節頻率較高，根據同工況經(jīng)驗值與現場(chǎng)采集的數據計算所得以下數據。
3.1 工頻狀態(tài)下的耗電量計算
Pd：電動(dòng)機功率 ；Cd：年耗電量值 ； U：電動(dòng)機輸入電壓 ；I：電動(dòng)機輸入電流 ；cosφ：功率因子； T：年運行時(shí)間；δ：?jiǎn)呜摵蛇\行時(shí)間百分比
電機耗電功率計算公式：Pd =
×U×I×cosφ …①
累計年耗電量公式：Cd= T×∑（Pd×δ）…②
根據計算公式①②，通過(guò)計算可得出工頻情況下單臺各負載的耗電量如下：
3.2變頻狀態(tài)下的年耗電量計算
對于普通風(fēng)機、水泵負載，變頻狀態(tài)下的計算如下：
Pd′：電動(dòng)機軸功率 ； P′：風(fēng)機（泵）軸功率 ；ηd：電動(dòng)機效率 ；ηb：變頻器實(shí)際效率 ；Q：風(fēng)機（泵）出口流量 ；H：風(fēng)機（泵）出、入口壓力差，λ:管網(wǎng)特性系數。
由軸功率：P′= λ* Q * H …⑥，
代入風(fēng)機（泵）的額定值，得出其管網(wǎng)特性系數λ。
將風(fēng)機（泵）在不同負載下的λ 、壓力、流量值分別代入上式，可以求得P 軸功率。
電動(dòng)機效率ηd與電動(dòng)機負荷率β之間的關(guān)系如下圖一所示。
變頻器效率ηb與系統負荷率β之間的關(guān)系如下圖二所示。
則網(wǎng)側消耗功率：
累計年耗電量公式：Cb= T×∑（Pb×δ）…⑧
根據計算公式，通過(guò)計算可得出變頻情況下單臺各負載的耗電量如下：
3.3節能計算
年節電量：ΔC= Cd－Cb …⑨
節電率=（ΔC/Cd）×100% …⑩
變頻改造后，根據公式⑨⑩，計算出單臺負載上變頻后與工頻相比每年的節電情況如下：
注：1)、以上計算均屬于理論計算值，存在±3%的偏差；
2）、設備年運行時(shí)間按照8000小時(shí)計算。
四、應用高壓變頻調速系統產(chǎn)生的其他效益
4.1 維護量減少
采用變頻調速后，無(wú)論哪種工藝條件，隨時(shí)可以通過(guò)調整轉速使系統在接近額定狀態(tài)下工作，通常情況下，變頻調速系統的應用主要是為了降低電機的轉速。由于啟動(dòng)緩慢及轉速的降低，相應地延長(cháng)了許多零部件的壽命；同時(shí)極大的減輕了對管道的沖擊，有效延長(cháng)了管道的檢修周期，減少了檢修維護開(kāi)支，節約大量維護費用。
4.2 工作強度降低
由于調速系統在運轉設備與備用設備之間實(shí)現計算機聯(lián)鎖控制，機組實(shí)現自動(dòng)運行和相應的保護及故障報警，操作工作由手動(dòng)轉變?yōu)楸O控，完全實(shí)現生產(chǎn)的無(wú)人操作，大大降低了勞動(dòng)強度，提高了生產(chǎn)效率，為優(yōu)化運營(yíng)提供了可靠保證
4.3 減少了對電網(wǎng)的沖擊
采用變頻調節后，系統實(shí)現軟啟動(dòng)，電機啟動(dòng)電流遠遠小于額定電流，啟動(dòng)時(shí)間相應延長(cháng)，對電網(wǎng)無(wú)大的沖擊，減輕了起動(dòng)機械轉矩對電機機械損傷，有效的延長(cháng)了電機的使用壽命。
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