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              變頻電氣控制柜的節能效益與市場潛力

              2016-07-19 163次
              摘要:目前,隨之低壓、中小容量交流電動機變頻調速技術的日趨成熟與普及應用,變頻電氣控制柜(簡稱變頻柜)已經大量擁進國內電工產品市場。據有關專家評估,該產品的國內年產能力
                    目前,隨之低壓、中小容量交流電動機變頻調速技術的日趨成熟與普及應用,變頻電氣控制柜(簡稱變頻柜)已經大量擁進國內電工產品市場。據有關專家評估,該產品的國內年產能力已經超過200億元,將成為電氣控制設備的主導產品,其市場具有極為廣泛的開拓前景。該產品由變頻器、電力開關、測量儀表、控制與保護電器、指示燈、按鈕、接線端子以及由支架和面板組成的箱體構成,根據電動機的電壓等級,可分為高壓和低壓兩類變頻柜。  

                      至 今,該產品雖然在國內應用已有二十余年歷史,但是由于所應用的變頻器是國產貨與進口產品并舉,生產廠家既有大廠,又有小廠,甚至還有幾個人臨時組合起來也 能生產變頻柜,因此導致該產品遠未達到國家低壓電控配電行業標準和用戶的質量要求,有的廠家甚至忽視變頻器對環境的特殊要求,將變頻器隨意安裝在柜內任何 角落,對支撐電器構件與帶電母線安裝的安全性也極不重視,給該設備的使用埋下了人身和設備的事故隱患。本文根據國產變頻器在國內低電壓領域內應用的一些情 況,將該產品列為五大系列,并對該產品的生產與應用提出一些建議,供有關管理部門和同行們參考。  

                  1、變頻柜得分類  

                  1.1給水變頻柜:  

                  1.1.1普通型給水變頻柜:  

                  該產品可同時控制一臺水泵電動機變頻供水和一臺水泵電動機工頻補水,水泵電動機功率在0.75KW至5.5KW之間。該產品得供水能力可滿足350戶以下低層住宅的居民用水,也可用于城鎮的洗浴中心供水系統以及小型水鍋爐的補水系統。  

                  1.1.2專用型給水變頻柜:  

                  該 產品可分別實現四臺水泵電動機變頻循環運行、或一臺水泵電動機變頻與六臺水泵電動機工頻運行、或兩臺水泵電動機變頻循環運行與四臺水泵電動機的工頻運行, 或三臺水泵電動機變頻循環運行與兩臺水泵電動機的工頻運行等方式的控制,水泵電動機功率在5.5KW至75KW之間。  

                  1.2鍋爐變頻柜:  

                  1.2.1鍋爐補水泵變頻柜:  

                  1.2.1.1蒸汽鍋爐補水變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與差壓變送器組成得閉環系統控制蒸汽鍋爐的汽包連續均勻地補水,保障汽包補水量與蒸發量的平衡,不僅補水量調整精度提高和節省電能的消耗,而且能夠降低設備故障率、保障鍋爐安全運行與減輕工人的勞動強度。  

                  1.2.1.2熱水鍋爐補水變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與壓力變送器組成的閉環系統控制熱水鍋爐的鍋筒連續均勻地補水,保障鍋筒補水量與失水量的平衡,不僅補水量調整精度提高和節省電能消耗,而且能夠降低設備故障率,保障鍋爐安全運行與減輕工人的勞動強度。  

                  1.2.2鍋爐循環水泵變頻柜:  

                  該產品在采用變頻器與溫差變送器或差壓變送器組成的閉環系統控制熱網的循環水泵熱水流量時,應防止室外環境溫度升高而引起的熱網循環熱水流速過低的事故或防止熱負荷的前端與末端因室外環境溫度變化引起的采暖溫度不達標的問題。 

              本文推薦應用變頻器開環控制熱網循環水泵的熱水流量,既可以滿足用戶采暖要求,又可以節約電能和保障熱網安全運行,使循環水泵合理的經濟運行。  
                  1.2.3鍋爐鼓風機變頻柜:  

                  該 產品可采用變頻器與煙氣含氧量變送器組成的系統控制鍋爐的鼓風量,保障爐膛內的煙氣含氧量穩定在燃煤燃燒的值范圍。但是,含氧量變送器價格昂貴且壽命 比較短,因此推薦由有經驗的司爐工觀察爐膛燃煤燃燒火焰狀態,應用變頻器開環控制鼓風機的風量,也能達到節電和節煤的雙重目的。  

                  1.2.4鍋爐引風機變頻柜:  

                  該 產品采用變頻器與復合微正負壓變送器組成的閉環系統控制鍋爐的引風量,保障爐膛內的微負壓值穩定在一個的整定值,不僅為燃煤燃燒達到的風煤比創造 了基礎條件,而且不使爐膛吸入過多的冷空氣和煙道排出過多的熱空氣而節省大量的能源,同時還避免了由于人工操作不當和維護不及時而引起的設備與人身事 故。  
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                  1.2.5鍋爐爐排變頻柜:  

                  該產品采用變頻器開環控制投入爐膛的進煤量,并根據室外環境溫度變化手動控制爐排電動機轉速以調整其輸煤量,保障進入爐膛的煤量充分地滿足負荷的要求。  

                  1.3.中央空調變頻柜:  

                  1.3.1冷卻塔風機變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與溫度變送器組成的閉環系統控制冷卻塔的風機風量,根據冷卻塔降溫的冷卻水溫度與給定溫度相比較,實現閉環自動控制風機的轉速,達到節電和延長設備大修周期及使用壽命的目的。  

                  1.3.2空調機組風機變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與微差壓變送器組成的閉環系統自動控制送風機的風量,根據空調室內所要求的設定壓力與空調室內反饋壓力相比較實現閉環控制送風機的轉速,使空調室內風壓保持一個的正壓值,達到滿足空調室對風量的要求和節約電能的目的。  

                  1.3.3空調冷卻水泵變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與溫差變送器組成的閉環系統自動控制冷卻水泵的循環水量。溫差大,則冷卻水泵的轉速提高;反之溫差小,則冷卻水泵的轉速降低。  

                  1.3.4空調冷凍水泵變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與溫度變送器組成的閉環系統自動控制冷凍水泵的循環水量?;厮疁囟雀?,則冷凍水泵的轉速提高;反之回水溫度低,則冷凍水泵轉速降低。  

                  1.4污水處理變頻柜:  

                  1.4.1污水泵變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與液位變送器組成的閉環系統自動控制污水泵轉速,保障污水池水位恒定,從而見效污水池容積、穩定污水中的溶氧含量,延長污水處理設備的使用壽命。  

                  1.4.2曝氣機變頻柜:  

                  該產品采用變頻器與溶氧變送器組成的閉環系統自動控制曝氣機的轉速,保障污水中溶氧量穩定在值范圍內,有利于促進微生物生長活動,使污染物質迅速分解,從而達到降低污水處理成本成本的目的。 

                 1.5工控系統變頻柜:  

                  1.5.1生產工藝設備變頻柜:  

                  該產品根據產品的工藝要求,對生產線的單合設備進行開環或閉環控制有關的工藝參數,能夠改變傳統工況,改善工藝條件,達到優質高產的效果。該產品多隨機安裝在工藝設備上。  

                  1.5.2生產線工藝設備變頻柜:  

                  該產品根據產品的工藝要求,對生產線的多臺設備進行開環或閉環控制有關工藝參數,通過可編程序控制器、人機界面與多臺變頻器聯網,自動或手動改變生產線上的工藝參數和通過人機界面顯示有關數據。 

                  2、變頻柜的應用與問題  

                  2.1給水變頻柜:  

                  該 產品控制的給水方式具有占地面積小與投資少、節電節水、便于操作和運行經濟合理等一系列優點,深得廣大用戶認可,新建和改建工程項目紛紛采用這種方式控制 給水設備。在城鎮小區的居民樓給水系統中,采用普通型給水變頻柜比較適用;在城市居民集中給水區、工礦企業和大型賓館的洗浴服務中心的給水系統中,采用專 用給水變頻柜比較適用。目前,國產變頻器技術已經步入成熟階段,完全能夠勝任給水設備的工藝要求。推薦該設備控制的給水系統直接與自來水公司管網連接,通 過國產的自動補水氣裝置和流量調節器保護自來水管網不形成負壓,確保自來水管網穩壓、安全、節電和衛生地向用戶給水。  

                  2.2鍋爐變頻柜:  

                  國 家即將出臺限制性政策:“對新建和擴建工程需要調速運行的風機和水泵,一律不準采用擋板和閥門調節流量;對采用擋板和閥門調節流量的風機和水泵要分期、分 批和有步驟地進行調速改造”。因此,該產品在鍋爐上的應用正是積極相應國家倡導建設節約型的環境友好社會的方針政策。尤其是北方地區的供暖企業,面對煤水 電漲價、大氣排污收費、設備陳舊和粗放型管理的嚴峻形式,更應當相應國家號召,積極在在鍋爐上應用該設備降低企業的運行成本,而不應當選擇調整城市供熱收 費標準的方式,來向市民多收費以便達到多煤多污染環境的可悲目的。實際上,早在本世紀初,就已經有超前意識的企業領導在本單位的鍋爐上應用該產品,并且對 多臺鍋爐應用集散控制系統和變頻調速裝置相結合的一體化的控制方式,獲得了非常顯著的經濟效益和社會效益。  
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                  2.3空調變頻柜:  

                  目 前,該產品的應用已經從工礦企業進入了家庭領域,國產空調器幾乎全部采用專用變頻器自動控制送風系統調節風量。該產品在南方地區的工礦企業和賓館洗浴中心 已經廣泛應用,并且取得了很多成功的經驗。在北方地區,如華北制藥總廠在冷卻塔的風機上應用該產品已達幾十臺,風機電動機的功率為75KW。在嚴寒的 冬季,還可以利用變頻器的內置PLC功能,控制冷卻塔風機自動調速不結冰或短期低速定時倒轉消冰。在潔凈和無菌生產車間,應用該產品不僅能夠節省大量的電能,而且還能夠根據空調室內人流物流變化、門窗開閉時間長短和設備同時運行臺數自動調節送風機的風量,穩定車間的空調溫度,緩解工人操作的疲勞強度。  

                  2.4污水處理變頻柜:  

                  在國外,該產品的應用已相當普遍,國內進口的污水處理設備不僅在主機上應用該產品,而且在輔機的污泥輸送機上也應用該產品。 

              在 國內,卻比較少見到該產品的應用報道,甚至一些即將竣工和正在施工的污水處理工程也沒有采用該產品,有些從事環保事業的技術負責人還不了解變頻器應用在污 水處理工程上的寂靜和社會意義。不過,隨著變頻器日漸廣泛和普及地應用,這種現狀正在改變,如湖州市污水處理廠的原設計沒有采用該產品調節曝氣機的轉速, 在試運行時發現曝氣量太大,無法投入正常運行,只好在原設備的基礎上,追加安裝了曝氣機變頻柜。  
                  2.5工程系統變頻柜:  

                  在 20世紀80年代后期,國內的一些大型企業,如石油、化工、機械和冶金等行業的企業開始在生產線上應用變頻器,產品清一色的時國外進口,出現了一系列不適 合國情的問題,如技術資料、培訓和售后服務工作不到位,導致于產品不規范安裝和操作,甚至從來都沒有對產品進行過維護和更換易損件,釀成大量變頻器過早地 損壞,嚴重阻礙了該產品的應用進程。  

                  在本世紀初,隨著國產變頻器的大量上市和進口變頻器的國產化,這種狀態已經有所改變。尤其是符合國情的高質量國產變頻器的誕生與迅速推廣應用,對國內普及應用該產品,不僅是一種強大的推動力,而且將影響到國內工礦企業傳統工礦的更新。  

                  3、對于國產變頻柜的生產與應用方面的建議  

                  3.1國家有關部門的積極引導:  

                  隨 著國產變頻器時代的到來和進口變頻器國產化,國家機械工業管理部門應盡快對國產與進口變頻器的生產和應用開展調研工作,引導一批上檔次的大型電氣控制設備 廠與符合國情的高質量變頻器廠聯姻,相互促進,共同開發變頻柜市場,力爭在較短的時間內,使國產變頻柜形成標準化的系列產品,并且積極創立國產變頻柜民族 品牌。  

                  3.2加大變頻調速技術的普及及宣傳力度:  

                  目前,雖然國內變頻器書籍已經有不少版本 發行,但是比較普及的初級教材還很少見,用戶對國產和進口變頻器的售后技術服務都有不同程度的不滿,尤其是一些現場的電工對變頻調速技術還或多或少有些神 秘感,非??释麑W習變頻調速技術。在這種情況下,建議國家有關出版社、雜志社和變頻柜制造廠商,根據國內變頻器的應用現狀和一些典型工程案例、編輯出版一 些通俗讀本、教材及科普文章,舉辦有關的講座和技術交流會,并且還應當報道一些國產變頻器的應用情況,大力普及此項技術。  

                  3.3頒發發展變頻調速技術的有關方針政策:  

                  目 前,國家雖然大力宣傳建設節約型和環境友好社會的科學發展觀,但是還有一些企業的領導只知道抓生產,卻不重視降低企業運行成本,更不看重企業能源消耗也是 成本的一個重要成分。因此國家省市能源和環保管理部門應當聯手抓緊時間協調和落實,盡快出臺有關變頻柜推廣應用的文件,正確引導企業走出增產拼能源和原材 料消耗的誤區,同時在報刊雜志上進行轉載,讓更多的人了解變頻調速技術及其應用的意義,以便利于基層工作人員開展變頻調速技術推廣應用工作時有所依 據。 

              文章來源:上海弘泱機械科技有限公司
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