導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

煤氣機羅茨風機變頻改造的節(jié)電率分析

文檔作者：張廣軍文檔來源：江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月14日
下載地址：點擊這里	文件大?。?105.13 KB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：105.13 KB 共2頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：煤氣鼓風機氣封改造實踐

上一篇：熱管式煤氣加熱器腐蝕原因分析

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第5期張廣軍．煤氣機羅茨風機變頻改造的節(jié)電率分析
煤氣機羅茨風機變頻改造的節(jié)電率分析
張廣軍
(江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司)
摘要結合調(diào)節(jié)閥計算和校核的相關知識，對煤氣機羅茨風機的變頻改造進行了節(jié)能分析，并對比了
變頻改造前后輸入側電氣的計量結果，表明進行變頻改造后，羅茨風機的節(jié)電率大幅提高。
關鍵詞羅茨風機煤氣枕節(jié)電率變頻改造節(jié)能分析
中圖分類號TH444 文獻標識碼B 文章編號1000．3932(2017)05-0507-02
小氮肥行業(yè)固定床間歇式制氣工藝脫硫工段
的煤氣機一般采用羅茨風機，系統(tǒng)壓力和流量調(diào)
節(jié)大多為旁路副線調(diào)節(jié)方式，也就是說，已經(jīng)被煤
氣機做功升壓的煤氣通過副線調(diào)節(jié)閥降壓回到煤
氣機人口，這勢必造成電能浪費，因此需對煤氣機
的羅茨風機進行變頻改造。
生產(chǎn)機械的負載特性一般有3種類型：恒轉
矩，恒功率，離心式風機和水泵(二次型負載?)。
風機、泵類設備的流量與其轉速的平方成正比，軸
功率與其轉速的3次方成正比，因此節(jié)能空間大，
適用于變頻節(jié)能技術¨一]。
羅茨風機是一種定容式風機，風量基本不受
風壓變化的影響，其最大特點是容積回轉特性，可
近似認為風機所能達到的最大壓力與轉速無關，
屬于恒壓設備。羅茨風機流量與轉速成正比，符
合恒轉矩的負載特性，這使得羅茨風機作為穩(wěn)定
下一工段往復式壓縮機的人口壓力設備時，優(yōu)于
離心式風機?；诖?，為避免電能浪費，筆者通過
對現(xiàn)場實際工況進行計算，說明羅茨風機變頻改
造的必要性和經(jīng)濟性。
1 煤氣機電動機的參數(shù)
煤氣機電動機的參數(shù)如下：
型號YAKK560-10
功率560kW
電壓10kV
定子電流45．1A
轉速594r／rain
接法Y形
功率因數(shù)0．75
由于生產(chǎn)負荷調(diào)整，負荷降低導致電機的有
功功率一度運行在380kW，此時無功功率為
411kVar，功率因數(shù)cosab=0．68。因此，為適應負
荷調(diào)整的要求，對煤氣機的羅茨風機進行變頻改
造，并進行論證分析。
2 煤氣機變頻改造的計算分析
2．1節(jié)電率計算
文獻[4]對羅茨風機的變頻改造進行了節(jié)能
分析，節(jié)電率Ot的計算式為：
a=1一Dy2／(Dy2‘KPDP 2)
式中D?！棚L管(副線調(diào)節(jié)閥)的管徑，nlm；
D?！_茨風機輸出管的管徑，mm；
K?！欧殴?副線調(diào)節(jié)閥)的閥門開
度，％。
根據(jù)現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)，D，=800mm、D。=
200mm、K。=50％，得到節(jié)電率為3％。顯然，以
如此低的節(jié)電率進行變頻改造是沒有說服力的。
2．2副線調(diào)節(jié)閥的相關計算
副線調(diào)節(jié)閥的數(shù)據(jù)包括：套筒型，通徑
DN200mm，PNl．6ram，工作溫度T。=40℃，閥前
壓力P。=150kPa，閥后壓力P：=105kPa，圓整后的
流量系數(shù)K?！?600，流量特性為線性，可調(diào)比R=
30．
作者簡介：張廣軍(1969一)，工程師，從事化肥廠電氣、儀表的管理工作，zhanguang}un@21cn．toni。
萬方數(shù)據(jù)
508 化工自動化及儀表第44卷
文獻[5]中，非阻塞流流量系數(shù)K。的計算式
為：
K，=Q?！蘲lpNz／x／(5．19p。，，) (1)
式中Q。——氣體標準體積流量，Nm3／h；
r。——閥門人lZl氣體的絕對溫度，T。=
313K；
X——壓差比，X i(P1一P2)／pI=(150—
105)／150=0．3；
Y——膨脹系數(shù)，Y=0．85；
Z——壓縮系數(shù)，Z=1．2；
p。——氣體在標準狀態(tài)(273K，101．3kPa)
下的密度，kg／Nm3。
代入以上數(shù)據(jù)，得到：
K，=0．044Q。(2)
調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)m為：
m=R／[(1／L)(R一1)+1]=1．94 (3)
m=K，7／Kv計(4)
K計=600／1．94=309．3
式中K，計——不同開度下的計算流量系數(shù)；
1／三～—相對行程，即開度，調(diào)整生產(chǎn)負荷
時1／L=50％。
當開度為50％時，通過副線調(diào)節(jié)閥的氣體
量，由式<2)可得：
Q。=309．3／0．044=7030Nm3／h
轉換成實際工況后，Q。=5443Nm3／h。
根據(jù)文獻[6]，羅茨風機消耗的電功率P。
為：
P。=pQ／田(5)
式中P——風機出口風壓，實際工況下P=
50kPa；
Q——風量，ITl3／s；
叩——風機效率，卵=60％。
根據(jù)式(5)，通過副線調(diào)節(jié)閥的氣體量折算
電動機的功率為：
P。=50×5443／3600／0．6=126kW
則ol=126／560×100％=0．223×100％=
22．3％。
3 變頻改造前后輸入側電氣計量結果
變頻改造前后輸入側電氣計量結果見表1。
表1 變頻改造前后輸入側電氣計量結果
羅茨風機變頻改造前后的有功功率差△P=
380—210=170kW，變頻器自身損耗2％，實際節(jié)
省的電功率為170×98％=166．6kW，實際節(jié)電率
為166．6／560×100％=0．298×100％=29．8％。
改造后的功率因數(shù)cos西=0．97，無功功率
52．6kVar，遠小于改造前的411kVar。
生產(chǎn)負荷的調(diào)整是化工生產(chǎn)經(jīng)濟運行經(jīng)常面
臨的問題，盡管可以采用更換低功率電機等其他
方法，但對于如此高的節(jié)電率，變頻技術在節(jié)能和
調(diào)整負荷方面是具有顯著優(yōu)勢的。
4 結束語
此次對煤氣機羅茨風機進行變頻改造后，提
高了功率因數(shù)，降低了無功功率，提高了節(jié)電率。
同時，羅茨風機實現(xiàn)了軟啟動，減少了對電網(wǎng)的沖
擊。轉速降低后，電機和風機的使用壽命得以延
長。變頻器投入運行后，副線調(diào)節(jié)閥關閉，節(jié)電效
果與變頻改造后電機輸入側電度計量較為接近。
參考文獻
[1] 高兆益．變頻調(diào)速技術在化工企業(yè)節(jié)能技術中的應
用[J]，化工自動化及儀表，2012，39(6)：814—816．
[2] 許春清，周靜，張?zhí)m婷，等．變頻器“一拖四”控制方
案在長輸輸油管道中的應用[J]．石油化工自動化，
2016，52(2)：29—32．
[3] 陳居現(xiàn)，盧崢，許志成．儀化熱電廠吸風機高壓變頻
調(diào)速節(jié)能改造設計[J]．化工自動化及儀表，2011，
38(9)：1158—1161．
[4] 馮東升，張金輝，張智華．羅茨風機的變頻改造節(jié)能
分析[J]．電機與控制應用，2010，37(8)：43—46。
[5] 吳國熙．調(diào)節(jié)閥使用與維修[M]．北京：化學工業(yè)出
版社。2008：67～119．
[6] 季若庸。羅茨風機風壓和電機功率的選擇[J]．中國
鑄造裝備與技術，1996，(6)：41—42．
(收稿日期：2016-11-25，修回日期：2016，12-22)
萬方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評論 more

機械安全論文最新內(nèi)容

03-05