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成功案例
导热炉油泵变频节能改造方案
2009-11-25

一、传统控制的概述
供油系统在设计时是按现场最大供油需求(最大工况)来考虑的,供油油泵的运行工况也相同(即按单机的最大供油需求量来考虑的);在实际使用中有很多时间油泵都需要根据实际工况进行调节流量,传统的做法是用开停补(减)泵及开关阀门的方式进行调节,用开停补泵会有启动冲击电流,开关阀门进行调节增大了系统的节流损失,且对系统本身的调节也是阶段性的,调节速度缓慢,减少损失的能力很有限,也使整个系统工作在波动状态,对于供油系统超压爆管这类故障几乎无能为力;
二、节能原理:
由流体传输设备的工作原理可知:油泵的流量与油泵(电机)的转速成正比,油泵的扬程与油泵(电机)的转速的平方成正比,油泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故油泵的轴功率与油泵(电机)的转速的三次方成正比(即油泵的轴功率与供电频率的三次方成正比)。如下表:

频率f(Hz) 转速n% 流量Q% 扬程H% 轴功率P%
50(满载) 100% 100% 100% 100%(用电量)
45(下降) 90% 90% 81% 72.9%
40 80% 80% 64% 51.2%
35 70% 70% 49% 34.3%
30 60% 60% 36% 21.6%
25 50% 50% 25% 12.5%

根据上述原理可知改变油泵的转速就可改变油泵电机的功率。
   例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=45³/50³=0.729,那么 P45=0.729P50,即实际轴功率为是工频时的72.9%;如将供电频率由50Hz降为40Hz,则P40/P50=40³/50³=0.512,那么 P40=0.512P50,即实际轴功率为原来的51.2%。

三、变频改造的效果
通过在供油油泵加装变频器(装置)则可一劳永逸的解决好这些问题,在实际使用过程中,由于供热量需求的变化和气候气温的变化,油泵的供油量可以实时的根据能量需求的变化而自动调节,既起到了节能的效果,又使油泵转速得到调节,大大减少了机械及管路损耗,延长了设备的使用寿命。变频改造的节能效果十分可观,可通过变频节能以回收改造投资的成本,特别是调节范围大的系统及设备,通过以上表格可以很直观的看出,在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变,就会使油泵轴功率有更大程度的下降,因有此特性使得变频调速(节能)方式成为一种趋势,并且不断深入的应用于各行各业及其各种调速领域。改造的平均节能效果在20%到50%。
四、导热油泵的应用
在各种行业中导热炉的应用是非常广泛的,如在印染及其它行业中,一般一台导热炉都是供给现场2~3台定型机或其他机器使用。若有一台机器出现故障,或受生产产量上的影响。在没进行变频器节能改造的情况下,油泵还是满负荷24小时的运行使用,造成很大的电能浪费,那么变频器改造后的运行情况,就可自动检测现场用热量的状况,来满足导热油泵的安全运行,即可以满足现场用热量的要求,又能达到节电的目地。
五、实例分析
一台37KW的导油泵,运行时间24小时,全天的平均电价以0.7元/度计算,以较保守的节能率25%计算,那么满负荷时:
一天用电量为:37KW×24小时=888度
一个月用电费为:888度×0.7元/度×28天=17404.8元
一个月省下的电费为:17404.8元×25%=4351.2元

则一年用电费为:(以8个月计算)
17404.8元×8个月=13.92万元
一年节约电费为:(以8个月计算)
4351.2元×8个月=3.48万元

 

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