做座威科达VEC变频调速器在风机上的应用

威科达VEC变频调速器在风机上的应用

一、引言

在水泥行业，由于电费的成本已成为原材料成本，人工成本之后的第三大开支；在用电紧张的今天，节省电费已成为企业经营者考虑的一件大事；而水泥厂的立窑风机是水泥厂的重要设备之一，也是主要的耗电设备之一。立窑风机的容量是按照机械立窑最大的设计产量来选型的，且留有一定的余量。在使用中，立窑风机长期固定在最大的转速下运行。由于季节、昼夜和生产工况的变化，机立窑中心主导及参与制定国家标准4项、行业标准5项、地方标准9项的实际风量需求在绝大部分时间内远比设计负载低；在转速固定的情况下，当立窑风机的风量过剩时，只能通过旁通风管排放掉(或控制风门的进风量)，这样就造成立窑风机功耗的严重浪费，故对立窑风机进行变频节能改造具有一定的现实意义。

二、变频节电原理

对于风机来说，风量Q与转速n成正比，风压F与转速n的二次方成正比，而轴功率P 与转速n的三次方成正比（见表1），从表中我们可以看出上述几个量的变化关系：

表1

转速n% 风量Q% 频率 风压F% 轴功率P%

100 100 50 100 100

90 90 45 81 72.9

80 80 40 64 51.2

70 70 35 49 34.3

60 60 30 36 21.6

50 50 25 25 12.5

显然，变风量控制系统的节能效果是十分突出的，请见图2的比较曲

图2 节能效果图

从上面的图表中可以明了，当风机效率一定，调节风量微小的变化时，转速可成比例下降，则风机的轴功率成立方关系下降。在满足工艺要求的前提下，若风机转速有富余10%，将可节省电耗27.1%,若风机的转速富余20%，将可节省电耗48.8%。由此可见，风机、水泵类负载，其节电效果将是非常明显。

三、 立窑基本参EPS板试样： 100x100x50mm 5个数和工作原理

1、窑炉的基本参数

1）机械立窑参数

1、规格：（窑径×高度）2.0×8.5 , 2、 年产量：普通水泥5～7万吨

3、喂料方法：单嘴布料溜子11KW， 4、溜子回转速度：6.48转/分

5、塔篦子形式：整体双偏心， 6、塔篦子转速1.2～12.2转/分,

7、传动方式：中心传动，功率15KW ， 8、料封形式：垂直管料封，

9、出料粒度：不大于100毫米

2）风机参数

风机功率：132KW，额定电压：380V，额定电流：245A，转速2980转/分，

运行电流：120A～180A；风量：12776m3/h；风压：21995Pa；起动方式：△/Y

2、机立窑烧成工作原理

由料斗提升机将配置好的生料加一定比例的水，送至成球机成球，然后由布料器匀均地施入窑炉中，园球状的生料颗粒由底部的离心风机送风在窑炉中部充分燃烧，到窑炉底部冷却后，由塔篦子旋转，将烧好的熟料下到漏斗中，经适量喷水，经熟料破碎机后进入下道工序。由此可见，机立窑风机的配置的好坏直接影响到水泥的产量，故此，许多水泥厂厂家在风机上做文章，加大电机功率，加大风量与风压，往往适得其反。

从整个立窑系统装机的设备功率来看，罗茨风机电机功率为132KW，是整个机立窑系统装机功率的一半，对煅烧来说是一个用电较大的设备。它的改造成功将对厂家有较深远的意义。

四、 用户对变频节能改造后功能的要求

a) 要求变频器的跟随性能好，质量稳定可靠，故障率低。

b) 要求壹台变频器可两地操作（也就是提供两块操作面板），一块用延长线联结至窑面上，替代原操作系统；该块操作面板可以任意设定、修改参数，根据生产情况任意调节风量大小，能控制变频器的启停。另一块操作面板必须放在有人值班低压配电室内，只提供运行参数监视和开启、关闭变频器，不能设定参数和修改参数，不能调整风量的大小。

c) 在窑面和低压配电室两处都必须安装应急紧急停车按钮。

在用可触摸屏、USB、蓝牙接口等功用描绘也得到应用风量较小的情况下，必须保证电机的温升和电机的噪声不得超过允许的范围

五、立窑风机变频调速节能改造方案设计

1）根据现场情况和用户的要求，我们设计安装一台品质优良、性能稳定可靠的平方转矩燥声低（风机水泵型）威科变频器，其型号为VEC—V6—132F3，容量为132KW；并联在原风机起动柜主回路电路中，并和原主电路做成安全电器互锁；对立窑风机进行变频节能控制，具体的控制频率，由窑炉操作员工根据实际生产工艺和窑炉的煅烧情况，通过控制变频器面板上的上、下键操作，就能控制窑炉风量的大小。从而放弃了立窑风机过去传统的控制方式，改造成了目前调速效果最好、节电效果最佳的变频调速。

2）在变频器的硬件上加装一路（显示面板）牛脚插痤，制作成两路面板控制；键盘和牛脚插座之间用一条50米长的屏蔽线联结，以满足用户的要求。保留原风机窑面和值班室两处的紧急停车按钮，在空开和变频器之间的主电路中，增设交流按触器。用钢材把原放风阀封牢。变频改造后要依次合理调节每一个窑炉风腰的开度。

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