节能风机相关原理

1. 风机运行曲线

采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较， 具有明显的节电效果。

假设风机工作在A点效率**高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线(3)，系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量(Q-H)特性，如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。

2.风机在不同频率下的节能率

从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机(电机)的转速成正比，风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机(电机)的转速的三次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的三次方成正比)：

根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。

例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，

则P45/P50=453/503=0.729，

即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz，

则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50

3.锅炉风机的变频节能改造

锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机的变频节能改造。

锅炉风机在设计时是按**大工况来考虑的，在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节，传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节，这种调节方式增大了供风系统的节流损失，在启动时还会有启动冲击电流，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;而通过在锅炉风机上加装变频调速器(装置)则可一劳永逸的解决好这些问题，可使系统工作状态平缓稳定，并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下：

目前锅炉风机的装机概况：2×75KW，1×55KW。

所有风机均采用一对一(即一台变频器配一台电机)的配置 方式，保留原工频系统且与变频系统互为备用，一般情况下的调 节方式均为开环调节。

4.投资与节能

变频节能系统(装置)在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%，在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值，这些节能效果平均值是由实际应用中得到，权威性数据可由市场上公开出售的资料(书)查到;通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知：变频节能系统(装置)的投资回收期一般为6-15个月(这是经验值也是权威数据)。