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风机变频节能计算


风机系统的风量调节方法 及其节能效果比较
施耐德(苏州)变频器有限公司 施耐德(苏州) 市场部
2006年3月

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 压 力 0.50 0.25
风 曲线 风机满速运行曲线

1.0 0.75

R(额定点)

虚线与坐标轴所围的面积为额定工作状 态时的能耗, 态时的能耗,即电机的额定输出功率

P(pu)

0

0.25

0.5

0.75

风量Q(pu)
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2

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

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3

控制入口或出口风门

r2 1.0 压 力 风门 风 风 P(pu) P(pu)

r1
R

控制

0.50


0 风
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Q(pu)

0.5

Q2

Q1 1.0

4

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 随着转速的降低, 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 随着转速的降低, 随着转速的降低,风压也减少 随着转速的降低, 随着转速的降低, 随着转速的降低, 转速调节通过变 调速, 调速, 风量 降低 1.0 压 力 P(pu) P(pu) 0.50
风阻 抗曲线 R

0 风量Q(pu) 0.5 Q2

Q1

1.0

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风量、压力、转速、转矩之间的关系 风量、压力、转速、
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3 Q---风量 风量 p---压力 压力 n---转速 转速 T---转矩 转矩 P---轴功率 轴功率 p---压力 压力(Pa) 压力 effc---风机的效率 风机的效率 effb---传动装置的效率 传动装置的效率 传动 P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量 风量(m3/s) 风量

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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

1.0 电 动 机 输 出 率
4 3 P3 1 2 P1 P2

变频调速最节能

功 0.50 (pu) 0

Q(pu) 0.5

1.0

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计算范例--命题 计算范例--命题 -某风机由一台75KW电动机拖动, 某风机由一台75KW电动机拖动,原由风门控制风 75KW电动机拖动 量。昼夜运行,每年运行时间约8000小时,其 昼夜运行,每年运行时间约8000小时, 8000小时 中4000小时需风量85%,另4000小时需风量60% 4000小时需风量85%, 4000小时需风量60% 小时需风量85% 小时需风量 。现进行节能改造,即将所有风门全开,由变 现进行节能改造,即将所有风门全开, 频器调节电机和风机的转速,从而调节风量。 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: 取得的节能效果计算如下:

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计算范例--风门控制 计算范例--风门控制 -风门控制总能耗 75KW(85%流量)*91%*4000小时 KW(85%流量 小时+ = 75KW(85%流量)*91%*4000小时+ 75KW(60%流量)*76%*4000小时 75KW(60%流量)*76%*4000小时 KW(60%流量 = 273,000+228,000千瓦时 273,000+228,000千瓦时 501,000千瓦时 = 501,000千瓦时

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计算范例--变频调速 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 KW*(85%流量 小时+ = 75KW*(85%流量)*61%*4000小时+ 75KW*(60%流量)*22%*4000小时 KW*(60%流量 75KW*(60%流量)*22%*4000小时 = 183,000+66,000 249,000千瓦时 = 249,000千瓦时

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计算范例--节能效果 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 元 小时计算) (电费按 0.65元/小时计算) 元 小时计算

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