變頻器促進(jìn)水泥生產(chǎn)行業(yè)的節(jié)能效益提升
變頻器能夠?qū)⒑銐汉泐l的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為所需的電壓與頻率，令電機(jī)能夠在變頻電壓供給的電源驅(qū)動下，充分的運(yùn)行電機(jī)的工作性能。
一、導(dǎo)言：
在已有的水泥制造行業(yè)中，在不少水泥廠生產(chǎn)車間里面，所使用的電機(jī)尤其是那些大功率的電機(jī)，在整個生產(chǎn)運(yùn)行過程中，很多時候都是以調(diào)節(jié)擋風(fēng)板開啟角度的機(jī)械調(diào)節(jié)的方式，以此滿足在運(yùn)行中對不同用風(fēng)量的需求。
上述操作在實(shí)際的運(yùn)行中存在以下幾個缺點(diǎn)：
（1）啟動電流對電網(wǎng)沖擊大；
（2）起動時機(jī)械沖擊大，設(shè)備使用壽命低；
（3）調(diào)節(jié)精度差，控制不精確；
（4）電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；
（5）噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重等。起動時機(jī)械沖擊大，設(shè)備使用壽命低；
因此這些大功率、且連續(xù)運(yùn)行的電機(jī)耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計在水泥制造成本中電費(fèi)成本約占總成本的30%左右，因此很有必要對相應(yīng)耗電量大的電機(jī)做一些工藝上的節(jié)能改造，利用節(jié)電的效果來降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營上的利潤空間和市場競爭力。
二、變頻改造后具有以下特點(diǎn)：
1）不需要滿負(fù)荷運(yùn)行，節(jié)電效果好；
2）具有軟起功能，降低負(fù)荷強(qiáng)度，延長設(shè)備使用壽命；
3）啟動電流小，相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量；
4）調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確；
5）無需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染；
6）及時保護(hù)電機(jī)和其他設(shè)備，保證設(shè)備可靠運(yùn)行等。
變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：
n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對數(shù)）；通過改變電動機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
對于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果，通常采用以下兩種方式進(jìn)行計算：
1、根據(jù)風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載關(guān)系式：
P/P0=（n/n0）3計算，式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時的功率；P為轉(zhuǎn)速n時的功率。
以已經(jīng)改造的這三臺風(fēng)機(jī)為例。改造后轉(zhuǎn)速分別為1173r/min、1068r/min、1017r/min。則節(jié)電率分別(除去變頻器自耗電2%左右)為：
y1=1-（1173/1485）3-2%＝48%，
y2=1-(1068/1485)3-2%=60%，
y3=1-(1017/1485)3-2%=66%.
2、根據(jù)電流電壓直接計算
改造前電壓為380V，電流分別為216A、209A、217A，運(yùn)行工況仍以24小時連續(xù)運(yùn)行，全年運(yùn)行時間以300天，功率因素以0.85為計算依據(jù)。
