1甲醛生産(chan)變頻風機(jī)空氣流量(liàng)的取樣與(yǔ)風機節能(néng)♌問題
國内(nei)甲醛生産(chan)企業很多(duō)采用孔闆(pǎn)截取空氣(qi)管道壓差(chà)後,利用“U"型(xing)玻璃管壓(yā)差計來觀(guān)測或再通(tong)過
壓差變(bian)送器
經電(diàn)子積算儀(yí)表送顯。由(you)于送風管(guǎn)道裝人孔(kǒng)闆後🔱,會造(zào)成❓1000~3000Pa的系統(tong)阻力,使風(feng)機能耗增(zēng)加。兩葉風(fēng)機阻力功(gong)♉耗約0.85kW/kPa,三葉(ye)💋風機🌐阻力(li)功耗爲0.8kW/kPa。兩(liang)葉風機的(de)年阻力耗(hao)電爲7000kWh/kPa,按電(dian)價0.70元/kWh計算(suan),每年🔞需多(duo)支出約5000元(yuan)/kPa的電費。爲(wei)了降低風(feng)道系統阻(zu)力,采取了(le)二次擴徑(jing)加工來降(jiàng)低孔闆阻(zǔ)力。甚至有(you)增粗測量(liang)段管道加(jia)裝大口徑(jing)孔闆的方(fang)法,使壓差(chà)降低㊙️至300Pa以(yǐ)下。但孔闆(pǎn)㊙️投資少則(ze)幾千元,組(zu)成變送單(dān)🔴元和流量(liàng)儀表要一(yī)萬多元,每(mei)年因孔闆(pan)取樣損失(shī)掉的電費(fei)有的高達(da)15000元。
采用變(bian)頻調速器(qi)控制風機(ji)轉速來達(da)到調節空(kong)氣流量的(de)目的,既經(jīng)濟節能又(yòu)操作方便(bian)。甲醛線上(shang)均🌐安裝了(le)變頻調速(su)器,同時取(qu)消孔闆壓(yā)差測量方(fāng)式,在氧控(kòng)室就能遠(yuan)程操作。一(yi)年平均負(fu)✔️荷70%時,可節(jie)電49%,3萬噸甲(jiǎ)醛裝置年(nian)省電費約(yue)20萬元。如果(guǒ)全國300套甲(jiǎ)醛裝置都(dōu)改用變頻(pín)調速器控(kòng)制風機,每(měi)年至少可(kě)節約電費(fei)3000~5000萬元,十年(nián)約5億元。
在(zai)3萬噸甲醛(quan)系統中,前(qian)期應用了(le)低壓差孔(kǒng)闆120~250Pa,經過💰智(zhi)能數📱字流(liú)量計送顯(xian)出帶壓力(lì)補償、溫度(du)補償後實(shi)際✊空氣流(liu)量💰。通過3年(nián)來的運行(háng)監測表明(míng)其誤差在(zài)0.3%,但投💚資較(jiào)高,約12000元(若(ruo)🈲進口類似(si)裝置價格(gé)更高)。
刨花(hua)闆廠同樣(yàng)3萬噸甲醛(quan)裝置,采變(biàn)頻頻率法(fǎ)智能🌐數字(zi)式空氣流(liú)量計,流量(liang)信号來自(zi)變頻器頻(pin)率輸出端(duān)子,取消了(le)風機管線(xiàn)上的孔闆(pan),降低了系(xi)統阻力。一(yi)般甲醛生(sheng)産所需空(kong)氣量爲600m³/h·t,誤(wù)差在±12m³/h.t,若生(sheng)産正常每(měi)小時甲醛(quan)産量在4t時(shi),其誤差帶(dai)來的影響(xiǎng)僅0.050Vh。儀表的(de)應用誤差(cha)在1.5%,投資約(yue)7000元。此法完(wan)全可以滿(mǎn)足甲🔱醛生(shēng)産工藝配(pei)比操作的(de)需要。
2風機(ji)空氣流量(liang)計算的重(zhòng)要性
在開(kai)車與正常(chang)過程中,能(neng)确切掌握(wo)風機實際(ji)送風量🌈或(huo)調節到所(suo)需風量是(shi)每個甲醛(quan)車間技術(shù)最關心的(de)事。但🐆事實(shí)👄上,許多甲(jiǎ)醛廠隻憑(píng)經驗來操(cāo)作,當發生(sheng)孔闆堵塞(sāi)💃🏻、挂泥等“U"型(xíng)壓差計不(bu)準🧑🏾🤝🧑🏼時,往往(wang)與生👄産的(de)甲醛産量(liàng)對不上,嚴(yán)重時㊙️會造(zào)成工藝偏(pian)離,單耗增(zeng)加。引管進(jin)醇也是常(cháng)💁見現象,一(yī)般好處理(li)。但處🏃♀️理孔(kǒng)闆内部問(wen)題較爲麻(ma)煩,若能發(fā)現這類問(wèn)題更加困(kùn)難。
從實踐(jiàn)出發,引出(chū)無孔闆空(kōng)氣流量計(jì)算方法,這(zhè)是一種🛀🏻較(jiao)👨❤️👨新的🔴風機(ji)流量計算(suan)理論。在大(da)量研究兩(liang)葉和三葉(yè)羅茨鼓風(fēng)機🌍特性曲(qǔ)線基礎上(shàng),發現同一(yi)級别流量(liang)型号的風(feng)機,隻要更(gèng)換不同功(gōng)率的電機(ji)或級數不(bú)同的電機(jī),會産生不(bú)同轉速、額(é)定壓力不(bú)同級别型(xing)号的風機(ji)。
根據羅茨(cí)鼓風機風(fēng)量公式簡(jiǎn)化後的變(biàn)頻風機風(feng)量計算表(biao)達式:
Qm=K׃(1)[進口(kǒu)空氣溫度(du)20℃時]
式中的(de)K爲整理後(hou)風機固有(yǒu)系數,ƒ爲轉(zhuǎn)速對應的(de)頻率。式🈲(1)中(zhong)可㊙️見,羅茨(cí)鼓風機風(fēng)量與電機(jī)轉速頻率(lǜ)成線性關(guān)系。
但羅茨(cí)鼓風機在(zài)運轉過程(cheng)随出口壓(yā)力的增大(da),風量會有(you)一定程度(du)的降低。風(fēng)機出口壓(ya)力在1000mmH2O與5000mmH20時(shí),有6%左右的(de)風量偏差(chà)。高壓風機(ji)在1000mmH20與7000mmH20出口(kou)壓力時,達(dá)12%左右的風(feng)量差。由此(cǐ)可見羅茨(cí)風機的風(fēng)量表達式(shì)必須加上(shàng)壓力和溫(wen)度補償後(hou),才能較正(zhèng)确地計算(suàn)出⛱️實際工(gong)況條件下(xia)空氣流量(liang)值,滿足精(jing)細整定工(gōng)藝👅參數的(de)需要。
采用(yòng)智能流量(liang)計上的羅(luo)茨風機空(kōng)氣質量流(liu)量計算🌈公(gōng)式爲:
K一智(zhì)能流量積(jī)算儀整定(ding)修正後的(de)流量顯示(shi).比例系💔數(shu)
P20一20℃時的空(kong)氣密度,取(qǔ)1.205kg/m'
T0一273.15℃.
PA一工作(zuo)點大氣壓(ya)力,在0.1013MPa左右(yòu)
P0一标準大(da)氣壓,0.10133MPa.
T一實(shí)際空氣溫(wen)度
F一風機(ji)流量頻率(lǜ)參數,取自(zi)變頻器頻(pín)率返饋輸(shū)出信号
P一(yī)風機補償(chang)壓力參數(shù),壓力越大(da)此值越小(xiao),同時與風(fēng)機額💋定壓(yā)力大小有(yǒu)關,還與流(liu)量計滿量(liàng)程計算精(jīng)度有關,可(ke)在智能計(ji)算儀二級(ji)參數設定(dìng)頁中壓力(lì)補償的量(liàng)程比例系(xi)❄️數項得🚶以(yǐ)修正♻️。
3無孔(kong)闆空氣質(zhi)量流量計(jì)應用計算(suan)示例
一台(tai)三葉羅茨(cí)風機,電機(jī)功率75kW,額定(ding)壓力78.4kPa,額定(dìng)流量2400m³//h。采用(yong)
智能流量(liang)積算儀
,溫(wēn)度補償用(yòng)
PT100熱電阻
,壓(yā)力補償采(cai)用0.1MPa遠傳電(diàn)阻表。
遠傳(chuán)電阻表輸(shū)出反接,即(ji)壓力升高(gao),電阻變小(xiao)。
WP系列智能(néng)流量積算(suàn)儀二級參(can)數設定中(zhōng)壓力補償(chang)🔞的量程比(bi)例系數K項(xiàng)修正系數(shù)爲1.115。見下表(biao):
由表中可(ke)知,頻率法(fǎ)空氣流量(liàng)的計算誤(wù)差爲<±2.5%,若孔(kong)闆流量㊙️“U"型(xing)🌏壓差在30mmH20處(chù)也有1mmH2O的波(bo)動,肉眼是(shi)不宜識别(bie)的,其誤差(chà)有±3.3%。
甲醛生(sheng)産風機的(de)出口壓力(li)常工作在(zai)19.6~49kpa區域内(上(shàng)表帶“*”處✌️),因(yīn)此🙇🏻頻率法(fǎ)空氣流量(liàng)計的積算(suan)顯示誤差(chà)爲㊙️±1.5%,比觀察(chá)“U"型壓差更(geng)直🔞觀、方便(biàn),簡單實用(yong)。
4結論
如果(guǒ)将本方案(an)中儀表的(de)流量顯示(shì)比例系數(shù)K略縮小🔱一(yī)些,完全可(kě)以實現滿(man)量程誤差(chà)<±1.5%。常用的渦(wo)式流量傳(chuan)感器、靶式(shi)流量傳感(gan)器、壓差變(bian)送器
設計(jì)精度等級(ji)也僅有1.5級(jí),加上靜壓(yā)誤差和工(gong)作區域非(fei)線性誤差(cha),有的高達(dá)5.0級綜合精(jīng)度指标。智(zhi)能儀表可(ke)精細整定(ding)各項參數(shù)的設定與(yǔ)修改,而且(qiě)儀表内部(bu)無可調可(ke)動元件,可(ke)靠性和穩(wěn)定性高。智(zhì)能儀🆚表自(zì)帶溫度補(bǔ)償和參數(shu)斷電☎️存儲(chǔ)功能,單片(pian)計算機自(zi)動運算查(cha)表法修正(zheng),是取代傳(chuán)統數字表(biao)的新☀️一代(dai)理想産品(pǐn)。
3萬噸甲醛(quán)廠變頻器(qi)遠程操作(zuo)器.無孔闆(pan)流量計總(zǒng)投資約5萬(wàn)元❌,通過3~4個(gè)月的節能(neng)運行即可(ke)回收投資(zī)。
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