邢鳳

摘 要：對于我國北方地區(qū)來說，由于地理位置的關(guān)系，導致我國北方地區(qū)的冬季比較寒冷。因此就需要對這種寒冷的天氣做好相關(guān)的供暖設備。盡管現(xiàn)在社會上各種供暖設備的出現(xiàn)，但是在很大程度上來說，鍋爐供暖設備還是有較為廣泛的應用。而且對于這種鍋爐供暖設備來說，在很大程度上需要應用相關(guān)的變頻技術(shù)從而達到省電的效果。因此本文主要針對于變頻技術(shù)在供暖活路運行中的節(jié)能效果做出相關(guān)的論述。

關(guān)鍵詞：變頻器；節(jié)能；水泵；風機

對于我國目前供暖事業(yè)的高速發(fā)展來說，對于較為廣泛應用的鍋爐供暖也要進行相關(guān)的創(chuàng)新。而對于現(xiàn)在鍋爐供暖設備來說，得到較為廣泛應用的就是風機和相關(guān)的水泵。這些結(jié)構(gòu)對于相關(guān)的電能消耗是非常大的，而且還很容易發(fā)生故障，這就需要對這些發(fā)生的故障進行相關(guān)的維修，導致了生產(chǎn)費用的開支有一定的提高。而現(xiàn)在應用的變頻器技術(shù)能夠有效的改善這些問題，從一定的角度上說，這種變頻器的出現(xiàn)在很大的程度上就是為了順應相關(guān)時代的發(fā)展。使得鍋爐熱供暖設備進入到一個電機時代。以下主要針對于變頻器鍋爐設備的相關(guān)技術(shù)要點進行分析。

1 節(jié)能分析

在很大程度行可以知道相關(guān)的風機和水泵的結(jié)構(gòu)對于整個鍋爐設備能夠造成一定資源浪費，而且從相關(guān)的流體力學中可以知道，風機和水泵的相關(guān)流量和轉(zhuǎn)速是一個正比例的趨勢，相關(guān)的壓力與轉(zhuǎn)速的平方數(shù)額也是一個正比例的趨勢，而相關(guān)的周公路和轉(zhuǎn)速的平方數(shù)額則是一個反比例趨勢，在流體力學中，通常稱這種模式為平方轉(zhuǎn)矩負載。

從相關(guān)的實例表明中可以看出對于這種平方轉(zhuǎn)矩負載模式的運行，在很大程度上需要大量的能源，這種能源的大幅度消耗就很有可能造成相關(guān)能源的浪費。而對于風機模式和水泵模式的相互比較可以看出在一定程度上對于相關(guān)閥門的開度調(diào)節(jié)和水泵轉(zhuǎn)速的控制，使用相關(guān)的水泵模式似乎更為合理，對于節(jié)能方面也較優(yōu)于風機模式。除此之外在相關(guān)的模式數(shù)據(jù)圖表中可以看出當閥門進行相關(guān)的調(diào)節(jié)時，在很大程度上會使得鍋爐的系統(tǒng)壓力有一定的提高，這種壓力的提高在過魯能很可能導致相關(guān)的管道和閥門受到一定的損害，而且在進行相關(guān)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時，如果相關(guān)的水泵轉(zhuǎn)速減低，則會導致相關(guān)的系統(tǒng)壓力也有一定的減低，這種降低在很大程度上能夠減少系統(tǒng)不良影響的發(fā)生。

與以上的論述相類似的在于對于采用變頻調(diào)速這種技術(shù)改變相關(guān)的水泵模式和風機模式的相關(guān)轉(zhuǎn)速，借以調(diào)節(jié)這些模式的其他控制量。從這里可以看出在一定程度下采用相關(guān)的變頻器模式來改變相關(guān)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速問題，與相關(guān)的閥門比較顯得更加經(jīng)濟劃算，而且在很大程度上來說這種變頻器模式也能使得鍋爐供暖設備的相關(guān)運行狀態(tài)得到一定的改善。對于這一論述相關(guān)的公式實例進行分析。

以一臺水泵為例，它的出口壓頭為H0（出口壓頭即泵入口和管路出口的靜壓力差），額定轉(zhuǎn)速為n0，閥門全開時的管阻特性為r0，額定工況下與之對應的壓力為H1，出口流量為Q1，在現(xiàn)場控制中，通常采用水泵定速運行出口閥門控制流量。當流量從Q1減小50%至Q2時，閥門開度減小使管網(wǎng)阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點沿方向I由原來的A點移至B點；受其節(jié)流作用壓力H1變?yōu)镠2.水泵軸功率實際值（kW）可由公式：P=Q.H/（ηc.ηb）×10-3得出。其中，P、Q、H、ηc、ηb分別表示功率、流量、壓力、水泵效率、傳動裝置效率，直接傳動為1.假設總效率（ηc.ηb）為1，則水泵由A點移至B點工作時，電機節(jié)省的功耗為AQ1OH1和BQ2OH2的面積差。如果采用調(diào)速手段改變水泵的轉(zhuǎn)速n，當流量從Q1減小50%至Q2時，那么管網(wǎng)阻力特性為同一曲線r0，系統(tǒng)工作點將沿方向II由原來的A點移至C點，水泵的運行也更趨合理。

2 節(jié)能計算

如果想更好的了解到變頻器對于鍋爐供暖的好處，僅僅只靠相關(guān)的論述還是不夠的，還需要對相關(guān)的列能想過進行相關(guān)的計算。這種計算主要是根據(jù)相關(guān)的風機和水泵經(jīng)過變頻器調(diào)節(jié)之后的一種計算模式，運用這種計算可以清楚的；了解到利用相關(guān)的變頻器能夠為節(jié)能帶來怎樣的效果，通常采用兩種計算模式進行相關(guān)的計算，第一種計算模式在于根據(jù)相關(guān)風機和水泵模式的還不同控制模式下的流量關(guān)系，這種模式通常是在相關(guān)的負荷變化的情況下進行的。第二種模式的依據(jù)在于流體力學中的相關(guān)平方轉(zhuǎn)矩負載的概念對相關(guān)的風機和水泵的轉(zhuǎn)速功率進行確定的一種計算模式。這兩種計算模式在進行同一實例的計算過程中，對于結(jié)果的現(xiàn)實可以看出在進行相關(guān)的計算模式的運算方式不同對于變頻器的應用所產(chǎn)生的影響還是有很大的不同。一下主要對這兩種計算模式并進行實例的證明。

2.1 根據(jù)已知風機、泵類在不同控制方式下的流量-負載關(guān)系曲線和現(xiàn)場運行的負荷變化情況進行計算。

以一臺IS150-125-400型離心泵為例，額定流量200.16m3/h，揚程50m；配備Y225M-4型電動機，額定功率45kW.水泵在閥門調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時的流量發(fā)生變化。根據(jù)運行要求，水泵連續(xù)24小時運行，其中每天11小時運行在90%負荷，13小時運行在50%負荷；全年運行時間在300天。

則每年的節(jié)電量為：W1=45×11×（100%-69%）×300=46035kW.h

W2=45×13×（95%-20%）×300=131625kW.h

W=W1+W2=46035+131625=177660kW.h

每度電按0.5元計算，則每年可節(jié)約電費8.883萬元。

2.2 根據(jù)風機、水泵類平方轉(zhuǎn)矩負載關(guān)系式

以一臺供暖鍋爐使用的22kW鼓風機為例。運行工況仍以24小時連續(xù)運行，其中每天11小時運行在90%負荷（頻率按46Hz計算，擋板調(diào)節(jié)時電機功耗按98%計算），13小時運行在50%負荷（頻率按20Hz計算，擋板調(diào)節(jié)時電機功耗按70%計算）；全年運行時間在300天為計算依據(jù)。

則變頻調(diào)速時每年的節(jié)電量為：W1=22×11×[1-（46/50）3]×300=16067kW.h

W2=22×13×[1-（20/50）3]×300=80309kW.h

Wb=W1+W2=16067+80309=96376kW.h

擋板開度時的節(jié)電量為：W1=22×（1-98%）×11×300=1452kW.h

W2=22×（1-70%）×11×300=21780kW.h

Wd=W1+W2=1452+21780=23232kW.h

相比較節(jié)電量為：W=Wb-Wd=96376-23232=73144kW.h

每度電按0.5元計算，則采用變頻調(diào)速每年可節(jié)約電費3.657萬元。如鍋爐房離心式水泵參數(shù)為：離心泵型號6SA-8，額定流量53.5L/s，揚程50m；所配電機Y200L2-2型37kW.對水泵進行閥門節(jié)流控制和電機調(diào)速控制情況下的實測數(shù)據(jù)記錄如下：

流量L/s時間（h）消耗電網(wǎng)輸出的電能（kW.h）

閥門節(jié)流調(diào)節(jié)電機變頻調(diào)速

47233.2×2=66.428.39×2=56.8

40830×8=24021.16×8=169.3

30427×4=10813.88×4=55.5

201023.9×10=2399.67×10=96.7

合計24653.4378.3

相比之下，在一天內(nèi)變頻調(diào)速可比閥門節(jié)流控制節(jié)省275.1kW.h的電量，節(jié)電率達42.1%。

結(jié)束語

在一定程度上來說，合理的運用相關(guān)變頻器對于使用風機模式和水泵模式的鍋爐供暖設備能夠起到良好的節(jié)能效果。而且這種變頻器還能夠很好的天界轉(zhuǎn)速，對轉(zhuǎn)速能夠起到一個很好的控制作用，這一點可以從相關(guān)實踐中看出來。而且安裝相應的變頻器在很大程度上還可以滿足相關(guān)工藝的要求，在一定程度上減少了相關(guān)的設備維修費用，使得停產(chǎn)的周期有一定的降低。進一步為我國的鍋爐事業(yè)的發(fā)展提供動力。

參考文獻

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