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隨著科技的不斷發(fā)展,交流電機調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件,用變頻器改變交流電機的轉(zhuǎn)速方式來進行風機流量的控制,可以大幅度減少以往機械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理:
鼓風機有一個高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片帶動空氣高速運動,離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內(nèi),沿著漸開線流向風機出口,高速的氣流具有一定的風壓。新空氣由機殼的中心進入補充。
當風量需從Q1減少到Q2時,如果采用節(jié)流調(diào)節(jié)法,工況點由A到B,風壓增加到H2,軸功率P2下降,但減少的不太多。如果采用變頻調(diào)節(jié)方式,風機工況點由A到C,可見在滿足同樣風量Q2情況下,風壓H3將大幅度下降,功率P3隨著顯著減少。節(jié)省的功率損耗△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比。由以上分析可知,變頻調(diào)節(jié)是一種高效的調(diào)節(jié)方式。鼓風機采用變頻調(diào)節(jié),不會產(chǎn)生附加壓力損失,節(jié)能效果顯著,調(diào)節(jié)風量范圍0%~100%,回轉(zhuǎn)式鼓風機適合調(diào)節(jié)范圍寬,且經(jīng)常處于低負荷下運行的場合。但是,當風機轉(zhuǎn)速下降,風量減小時,風壓將發(fā)生很大變化,由風機比例定律:Q1/Q2=(n1/n2),H1/H2=(n1/n2)2,P1/P2=(n1/n2)3
單級高速離心風機的工作原理是:原動機通過軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn),氣流由進口軸向進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動被加速,然后進入擴壓腔,改變流動方向而減速,這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能),使風機出口保持穩(wěn)定壓力。
鼓風機可知,當其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時,對應工況點的流量、壓力、軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8,這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。根據(jù)變頻調(diào)節(jié)這一特性,對于在污水處理工藝中,曝氣池始終保持5m正常液位,要求鼓風機在出口壓力恒定的條件下,回轉(zhuǎn)式鼓風機進行大范圍的流量調(diào)節(jié),當調(diào)節(jié)深度較大時,將會使風壓下降過大,不能滿足工藝要求。當調(diào)節(jié)深度較小時,則顯示不出其節(jié)能的優(yōu)勢,反而使裝置復雜,一次性投資增高。因此,對本工程的曝氣池需保持5m液位的工況條件下,采用變頻調(diào)節(jié)方式顯然是不合適的。
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