Проектирование и изготовление учебно-лабораторного стенда на базе преобразователя частоты Danfoss VLT-5004
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
гда требуется:
поддержание постоянного объема подачи кислорода в бак воды
регулировка работы компрессора без энергопотерь.
2.2.1 Насосы с ЧРП
Говоря о водоснабжении, нельзя не коснуться задач повышения давления в водопроводных сетях. Особенно это актуально для высотных зданий и промышленных предприятий, где напор в системе должен быть постоянным. Проблема состоит в том, что обычные станции повышения давления работают без учета суточных колебаний напора в сети, на максимальной мощности. Энергозатраты при этом очень велики.
Например, для жилого дома с максимальным потребным расходом 15 м3/ч и напором 60 м современная станция повышения давления с ЧРП дает экономию электроэнергии (по сравнению с обычными отечественными установками) около 1-2 кВт на каждый час работы. За год разница достигает 8000-16000 кВт/ч.
Это позволяет быстро окупить первоначальные вложения и снизить общие затраты. Стоит сказать еще, что за счет частотного регулирования всех насосов станции автоматически подстраиваются даже под значительные колебания давления городской сети, что актуально практически для всех крупных городов России.
Все большее распространение получают системы кондиционирования воздуха, интегрированные в единую систему управления инженерными сетями зданий. Безусловно, в этом случае очевидно преимущество применения насосов с частотным регулированием. Они не только позволяют автоматизировать систему кондиционирования и включить ее в общую сеть контроля, но и оптимизировать работу всех контуров кондиционирования. При этом экономия электроэнергии может превышать 60%. Регулируемые насосы рекомендуется устанавливать на всех этапах процесса. Для наглядности приведем пример системы фанкойлов:
Параметры системы :
Холодопроизводительность 465 кВт
Температура подающего трубопровода
Температура обратного трубопровода зоны
Температура обратного трубопровода
Перекачиваемая жидкость - вода
Расход р: при макс.расходе (трубы/2-ходовой клапан) 18м
В случае, если в систему будет установлен нерегулируемый насос (система с трехходовым клапаном и регулировочным вентилем), энергопотребление будет следующим:
Таблица 1 Энергопотребление при использовании нерегулируемого насоса
Расход в системе, %Время, ч. в годПотребляемая мощность, кВтЭнергопотребление, кВт/ч100 Итого:2930 29307,7 Итого22561 22561
Если же в систему установить регулируемый насос, то ситуация будет выглядеть так:
Таблица 2 Энергопотребление при использовании преобразователя частоты
Расход в системе, %Время, ч. в годПотребляемая мощность, кВтЭнергопотребление, кВт/ч100 75 50 30 Итого:144 288 1056 1442 29306,1 4,1 2,5 1,5 Итого878 1152 2640 2153 6823
Очевидно, что экономия электроэнергии составляет почти 70%. При этом в систему можно установить двухходовой клапан - это дешевле и избавляет от необходимости устанавливать регулировочный вентиль. Кроме того, такое решение ведет к снижению шума в клапанах системы.
Понятно, что при столь значительной разнице в энергопотреблении изначальная ценовая разница нивелируется уже на начальном этапе эксплуатации, ведь срок эксплуатации насосов составляет не менее 10-20 лет.
Таким образом, если всерьез задумываться об эффективности и конкурентности, необходимо с особым вниманием подходить к экономичности оборудования. Ведь снижение энергопотребления не только ведет к сокращению текущих затрат, но позволяет быстро окупать приобретенное оборудование, высвобождая средства для более важных целей.
Приобретение насосов - важный и ответственный момент, и остановиться следует на устройствах надежных, качественных, созданных с учетом последних технических и научных достижений.
2.2.2 Применение преобразователей частоты для привода вентилятора и дымососа
Дутьевые вентиляторы применяются для подачи воздуха на горелки в котлах а также в качестве дымососа на котле.
В настоящее время на всех агрегатах применяется нерегулируемый асинхронный электропривод с прямым пуском электродвигателя. Прямой пуск приводит к значительным перегрузкам на электродвигателях из-за больших и продолжительных пусковых токов. В зависимости от требований технологического процесса регулирование расхода воздуха осуществляется изменением положения заслонок направляющего аппарата электродвигателем в ручном режиме с ЦП (центрального пульта управления).
Анализ аэродинамической, напорной и характеристики КПД вентилятора показывает, что в настоящее время дутьевые вентиляторы и дымосос используются неэффективно. т.е. применяются в части характеристик, имеющих низкий К.П.Д с большим перерасходом мощности.
Это означает, что для работы агрегата по кривой максимального К.П.Д.тах=0/82 с приводом от имеющегося асинхронного электродвигателя, необходимо применить частотно-регулируемый привод.
Сравнение показывает, что КПД вентиляторов при регулируемом электроприводе должно быть больше, чем при нерегулируемом, в среднем на 15 - 20% (Рис. 1).
Кроме повышения КПД, применение регулируемого привода для вентиляторов позволяет в ряде случаев упростить конструкцию турбомашин, исключив направляющий аппарат. Кроме улучшения энергетических характеристик, значительно изменяются эксплуатационные показатели: увеличивается межремонтный цикл из-за снижения механических нагрузок и смягчения пусковых режимов, легко выбирается необходимый технологический режим и обеспечивается параллельная работа вентиляторов.