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风机安装与维护
降温水帘中央空调水系统节能设计探讨高压变频调速工程在大冶特钢
编者按：水泵是空调工程的重要的组成部分，其耗电量非常大，占空调工程耗电量的15％-30％，这也意味着水泵节电的潜力巨大。变频技术的应用是水泵节能运行的趋势之一，但某些局限性使其实际应用甚少。本文探讨在给定管网特性情况下，多台水泵并联设计，其运行中节能的可能性和实用性。在冷冻机房的设计中，通常是选用多台相同型号的水泵并联运行，其中一台备用，为了达到水泵运行时节能的目的。提出大小泵匹配的方案。
空调工程的电能耗量（采用电制冷方案）约占该建筑总耗电量的40％-50％，而空调水泵的耗电量又占空调耗电量的18％左右。对于空调水泵的设计选配，虽然也有一些节电措施，但从现状看其工程实施和重要程度还远远不够，电能的浪费还十分严重，因此水泵的节电还存在着很大的潜力。
在目前空调水工程设计中，一般是选用多台相同的水泵并联，管网的性能按最大流量设计。
1 给定管路的流量与阻力分析
对于给定的管路工程，在流量变化时其阻力与流量的平方成正比，如下式：
H1/H2=Q21/Q22 (1)
在空调工程设计中，空调水泵扬程H一般按下式选取：
H=Ha+Hb+Hc+Hd（2）
式中 Ha表示冷水机组的阻力；
Hb表示制冷站内分支管路的阻力；
Hc表示制冷站内干管和制冷站以外管网的阻力；
Hd表示空调末端设备的阻力；
在实际工程中我们所接触的水工程多为并联回路，水工程的水力平衡是保证其运行良好的前提，在设计中甚至有部分设计师采用加大流量的办法来抵消水力不平衡的影响。其实，加大流量并不是一个好办法，它只不过是掩盖了水力不平衡的矛盾，在提高原来流量偏小的环路流量的同时也提高了原本偏大的环路流量，造成电能的浪费，是不可取的。真正解决水力不平衡的问题还得通过在设计中水力平衡和运行中的调节。
2 水泵节能的设计的探讨
采用变频技术对水泵进行无级调速是一种行之有效的节电方法，也是水泵运行节能的发展趋势，但在实际工程工程中，由于价格较高、变速水泵工作点的变化及水泵的效率、水量变化与冷水机组匹配运行等问题，在实际中还运用不多。
本文主要探讨在给定的管网特性情况下，多台水泵并联设计，其运行中节能的可能性和实用性。在冷冻机房的设计中，通常是选用多台相同型号的水泵并联运行，其中一台备用，为了达到水泵运行时节能的目的。本文提出大小泵匹配的方案。
3 分析及看法
3.1 大小泵匹配的方案是节约能源切实可行的方法，简单、效果显著，对于中小型空调冷源工程十分适用。
3.2 设计时应计算分析管网特性和负荷特性，正确选用水泵的流量和扬程。
3.3 设计中应注意管网的水力平衡，避免在小流量运行地不利环路缺水。
3.4 空调水工程大小泵匹配节电是肯定的，但对于不同的方案节电幅度也不尽相同，它往往受到设备选型局限性的影响，并与空调负荷时间频率有关。对于冷却水工程因共用管路工程较少，节约电能幅度较少。
>大冶特钢四炼钢厂设置7#、8#两个炼钢电炉，每个电炉配置除尘风机一台（配套电机功率1600kw），电炉除尘风机需要六种风量来适应电炉炼钢工艺要求，为了提高风机的运行效率，该电炉除尘风机需要进行变频调节，除尘风机高压变频器采用北京利德华福技术有限公司生产的Harsvert系列，并于2003年8月13日调试完毕投入运行。
除尘风机工艺要求
大冶特钢四炼钢厂设置7#和8#两个炼钢电炉，炼钢电炉在正常的冶炼过程中，一个冶炼周期分为如下时间段：①加铁水3分钟，②装料3分钟，③供电21分钟，④供电供氧30分钟，⑤等样5分钟，⑥出钢5分钟，⑦堵眼3分钟，总共大约70分钟，其中①②⑤⑥⑦五个时间段烟尘较少，除尘风机可以低速运行，低速运行时间共19分钟，占总冶炼周期的27%。考虑风机本身的加减速过程，低速运行的时间比重按20%计算。考虑设备检修，年运行时间按300天计算。按冶炼工艺要求，烟尘较大时需要120万立方米/小时的风量，由1600KW风机全速运行，提供风量85万立方米/小时，另配560KW风机全速运行，提供风量35万立方米/小时。烟尘较小时需要80万立方米/小时的风量，560KW风机全速运行，提供风量35万立方米/小时，1600KW风机调速运行，提供风量45万立方米/小时（为额定风量的52.9%）。
A1-A2为加铁水和装料时间（低速）
A3-A4为供电和供电供氧冶炼时间（高速）
A5-A6为等样、出钢、堵眼时间（低速）
A2为炉前生产现场采集的电炉送电和送氧信号开始由低速升速至高速的升速点
A4为炉前生产现场采集的电炉停送电和停送氧信号开始由高速减速至低速的减速点
为适应生产变化电炉除尘风机在低速段暂定需要5种风量来适应电炉炼钢工艺要求。
A到B为低速段的第一低速段（最低速），B到P为低速段第五低速段（最高速），Q到R低速段的第一低速段（最低速）；
B到D为第二个低速段，其中B到C为风机升速时间；
D到F为第三个低速段，其中D到E为风机升速时间；
F到H为第四个低速段，其中F到G为风机升速时间；
H到J为第五个低速段，其中H到I为风机升速时间；
风机升速时可以根据需要跨越任一升速点；
J点风机开始减速。
J到L为第五个低速段转换为第四个低速段，其中J到K为风机减速时间；
L到N为第四个低速段转换为第三个低速段，其中L到M为风机减速时间；
N到P为第三个低速段转换为第二个低速段，其中N到O为风机减速时间；
P到R为第一低速段，其中P到Q为风机减速时间；
Q到R为低速段的第一低速段（最低速）。
大冶特钢四炼钢厂电炉除尘风机采用HARSVERT-A06/220变频器进行调速控制，外加工频旁路开关柜，变频器为直接高-高方式的电压源型，变频器的主要性能指标如下：变频器容量2250KVA，额定输出电流220A，输入频率45Hz到55Hz，额定输入电压6000V，允许电压波动±10%，输入功率因数≥0.96（大于20%负载时），输出频率范围按五级速度，0Hz到50Hz范围内调整（即：调速范围0～100%），变频器效率≥98%（不含输入变压器），输出频率分辨率0.01Hz，无级调速，过载能力120%一分钟，150%立即保护。加速时间可按工艺要求设定，减速时问可按工艺要求设定。
变频器与四炼钢厂PLC控制工程接口：四炼钢厂PLC为西门子S7-300，变频器内置PLC为西门子S7-200，通讯时以四炼钢厂PLC作为主站，变频器PLC作为从站，实现数据通讯；变频器需上传到四炼钢厂PLC的信息包括：故障报警（综合）、高压合闸允许、高压紧急分断、模拟量信号：变频器运行频率、变频器输入电流（4-20mA电流源，带载能力大于500Ω）。
变频器与四炼钢厂现场接口：变频器与四炼钢厂电动机就地操作箱以硬线连接方式实现，四炼钢厂就地操作箱上应包括：按钮类：启动按钮（带指示）、停止按钮（带指示）；指示灯类：变频正常运行指示、工频运行指示；变频器与四炼钢厂炉前操作台以硬线连接方式实现，四炼钢厂炉前操作台上应包括：按钮类：高速按钮（带指示）、低速1（最低速）按钮（带指示）、低速2按钮（带指示）、低速3按钮（带指示）、低速4按钮（带指示）、低速5（最高速）按钮（带指示）；变频器向就地操作箱提供的信号为：状态信号：变频器正常运行、工频运行；就地操作箱向变频器提供的信号为：远控指令：启动、停止；炉前操作台向变频器提供的信号为：工况转速指令：高速指令、低速1指令、低速2指令、低速3指令、低速4指令、低速5指令；变频器与高压开关柜的连锁信号：高压紧急分断。以上开关量均采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效，接点容量均为AC220V/3A。
变频器远程/近程控制选择，当变频器远程/近程控制选择开关打到远程位置时，控制权交给电动机就地操作箱，当变频器远程/近程控制选择开关打到近程位置时，控制权交给变频器。
电炉除尘风机未上变频以前，在各种工况下的电机工作电流为180A，采用变频调速后在除尘风机低速段平均节电率在47.5%以上。
AG8旗舰厅是水帘生产厂家|环保空调生产厂家|屋顶风机厂家|，AG8旗舰厅承接规划：猪场降温|车间降温|厂房降温|猪场通风|车间通风|厂房通风|屋顶排风机|屋顶排热|厂房通风降温|车间通风降温|通风换气排热降温工程|屋顶风机安装|负压风机安装|水帘安装|环保空调安装|通风设备安装|通风降温设备|通风系统安装案例|通风降温系统|屋顶通风机|屋顶排风系统
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在目前空调水工程设计中，一般是选用多台相同的水泵并联，管网的性能按最大流量设计。
1 给定管路的流量与阻力分析
对于给定的管路工程，在流量变化时其阻力与流量的平方成正比，如下式：
H1/H2=Q21/Q22 (1)
在空调工程设计中，空调水泵扬程H一般按下式选取：
H=Ha+Hb+Hc+Hd（2）
式中 Ha表示冷水机组的阻力；
Hb表示制冷站内分支管路的阻力；
Hc表示制冷站内干管和制冷站以外管网的阻力；
Hd表示空调末端设备的阻力；
在实际工程中我们所接触的水工程多为并联回路，水工程的水力平衡是保证其运行良好的前提，在设计中甚至有部分设计师采用加大流量的办法来抵消水力不平衡的影响。其实，加大流量并不是一个好办法，它只不过是掩盖了水力不平衡的矛盾，在提高原来流量偏小的环路流量的同时也提高了原本偏大的环路流量，造成电能的浪费，是不可取的。真正解决水力不平衡的问题还得通过在设计中水力平衡和运行中的调节。
2 水泵节能的设计的探讨
采用变频技术对水泵进行无级调速是一种行之有效的节电方法，也是水泵运行节能的发展趋势，但在实际工程工程中，由于价格较高、变速水泵工作点的变化及水泵的效率、水量变化与冷水机组匹配运行等问题，在实际中还运用不多。
本文主要探讨在给定的管网特性情况下，多台水泵并联设计，其运行中节能的可能性和实用性。在冷冻机房的设计中，通常是选用多台相同型号的水泵并联运行，其中一台备用，为了达到水泵运行时节能的目的。本文提出大小泵匹配的方案。
3 分析及看法
3.1 大小泵匹配的方案是节约能源切实可行的方法，简单、效果显著，对于中小型空调冷源工程十分适用。
3.2 设计时应计算分析管网特性和负荷特性，正确选用水泵的流量和扬程。
3.3 设计中应注意管网的水力平衡，避免在小流量运行地不利环路缺水。
3.4 空调水工程大小泵匹配节电是肯定的，但对于不同的方案节电幅度也不尽相同，它往往受到设备选型局限性的影响，并与空调负荷时间频率有关。对于冷却水工程因共用管路工程较少，节约电能幅度较少。
>大冶特钢四炼钢厂设置7#、8#两个炼钢电炉，每个电炉配置除尘风机一台（配套电机功率1600kw），电炉除尘风机需要六种风量来适应电炉炼钢工艺要求，为了提高风机的运行效率，该电炉除尘风机需要进行变频调节，除尘风机高压变频器采用北京利德华福技术有限公司生产的Harsvert系列，并于2003年8月13日调试完毕投入运行。
除尘风机工艺要求
大冶特钢四炼钢厂设置7#和8#两个炼钢电炉，炼钢电炉在正常的冶炼过程中，一个冶炼周期分为如下时间段：①加铁水3分钟，②装料3分钟，③供电21分钟，④供电供氧30分钟，⑤等样5分钟，⑥出钢5分钟，⑦堵眼3分钟，总共大约70分钟，其中①②⑤⑥⑦五个时间段烟尘较少，除尘风机可以低速运行，低速运行时间共19分钟，占总冶炼周期的27%。考虑风机本身的加减速过程，低速运行的时间比重按20%计算。考虑设备检修，年运行时间按300天计算。按冶炼工艺要求，烟尘较大时需要120万立方米/小时的风量，由1600KW风机全速运行，提供风量85万立方米/小时，另配560KW风机全速运行，提供风量35万立方米/小时。烟尘较小时需要80万立方米/小时的风量，560KW风机全速运行，提供风量35万立方米/小时，1600KW风机调速运行，提供风量45万立方米/小时（为额定风量的52.9%）。
A1-A2为加铁水和装料时间（低速）
A3-A4为供电和供电供氧冶炼时间（高速）
A5-A6为等样、出钢、堵眼时间（低速）
A2为炉前生产现场采集的电炉送电和送氧信号开始由低速升速至高速的升速点
A4为炉前生产现场采集的电炉停送电和停送氧信号开始由高速减速至低速的减速点
为适应生产变化电炉除尘风机在低速段暂定需要5种风量来适应电炉炼钢工艺要求。
A到B为低速段的第一低速段（最低速），B到P为低速段第五低速段（最高速），Q到R低速段的第一低速段（最低速）；
B到D为第二个低速段，其中B到C为风机升速时间；
D到F为第三个低速段，其中D到E为风机升速时间；
F到H为第四个低速段，其中F到G为风机升速时间；
H到J为第五个低速段，其中H到I为风机升速时间；
风机升速时可以根据需要跨越任一升速点；
J点风机开始减速。
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L到N为第四个低速段转换为第三个低速段，其中L到M为风机减速时间；
N到P为第三个低速段转换为第二个低速段，其中N到O为风机减速时间；
P到R为第一低速段，其中P到Q为风机减速时间；
Q到R为低速段的第一低速段（最低速）。
大冶特钢四炼钢厂电炉除尘风机采用HARSVERT-A06/220变频器进行调速控制，外加工频旁路开关柜，变频器为直接高-高方式的电压源型，变频器的主要性能指标如下：变频器容量2250KVA，额定输出电流220A，输入频率45Hz到55Hz，额定输入电压6000V，允许电压波动±10%，输入功率因数≥0.96（大于20%负载时），输出频率范围按五级速度，0Hz到50Hz范围内调整（即：调速范围0～100%），变频器效率≥98%（不含输入变压器），输出频率分辨率0.01Hz，无级调速，过载能力120%一分钟，150%立即保护。加速时间可按工艺要求设定，减速时问可按工艺要求设定。
变频器与四炼钢厂PLC控制工程接口：四炼钢厂PLC为西门子S7-300，变频器内置PLC为西门子S7-200，通讯时以四炼钢厂PLC作为主站，变频器PLC作为从站，实现数据通讯；变频器需上传到四炼钢厂PLC的信息包括：故障报警（综合）、高压合闸允许、高压紧急分断、模拟量信号：变频器运行频率、变频器输入电流（4-20mA电流源，带载能力大于500Ω）。
变频器与四炼钢厂现场接口：变频器与四炼钢厂电动机就地操作箱以硬线连接方式实现，四炼钢厂就地操作箱上应包括：按钮类：启动按钮（带指示）、停止按钮（带指示）；指示灯类：变频正常运行指示、工频运行指示；变频器与四炼钢厂炉前操作台以硬线连接方式实现，四炼钢厂炉前操作台上应包括：按钮类：高速按钮（带指示）、低速1（最低速）按钮（带指示）、低速2按钮（带指示）、低速3按钮（带指示）、低速4按钮（带指示）、低速5（最高速）按钮（带指示）；变频器向就地操作箱提供的信号为：状态信号：变频器正常运行、工频运行；就地操作箱向变频器提供的信号为：远控指令：启动、停止；炉前操作台向变频器提供的信号为：工况转速指令：高速指令、低速1指令、低速2指令、低速3指令、低速4指令、低速5指令；变频器与高压开关柜的连锁信号：高压紧急分断。以上开关量均采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效，接点容量均为AC220V/3A。
变频器远程/近程控制选择，当变频器远程/近程控制选择开关打到远程位置时，控制权交给电动机就地操作箱，当变频器远程/近程控制选择开关打到近程位置时，控制权交给变频器。
电炉除尘风机未上变频以前，在各种工况下的电机工作电流为180A，采用变频调速后在除尘风机低速段平均节电率在47.5%以上。
AG8旗舰厅是水帘生产厂家|环保空调生产厂家|屋顶风机厂家|，AG8旗舰厅承接规划：猪场降温|车间降温|厂房降温|猪场通风|车间通风|厂房通风|屋顶排风机|屋顶排热|厂房通风降温|车间通风降温|通风换气排热降温工程|屋顶风机安装|负压风机安装|水帘安装|环保空调安装|通风设备安装|通风降温设备|通风系统安装案例|通风降温系统|屋顶通风机|屋顶排风系统
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