1甲醛(quán)生産變(bian)頻風機(jī)空氣流(liú)量的取(qǔ)樣與風(feng)機節能(néng)問題
國(guó)内甲醛(quán)生産企(qǐ)業很多(duo)采用孔(kǒng)闆截取(qǔ)空氣管(guǎn)道壓差(chà)後,利用(yòng)“U"型玻璃(li)管壓差(chà)計來觀(guān)測或再(zài)通過
壓(ya)差變送(song)器
經電(diàn)子積算(suàn)儀表送(sòng)顯。由于(yú)送風管(guan)道裝人(rén)孔闆後(hou),會造成(cheng)1000~3000Pa的系統(tǒng)阻力,使(shi)風機能(néng)耗增加(jiā)。兩葉風(feng)機阻力(lì)功耗約(yuē)0.85kW/kPa,三葉風(feng)機阻力(li)功耗爲(wèi)0.8kW/kPa。兩葉風(fēng)機的年(nián)阻💛力耗(hao)電爲7000kWh/kPa,按(an)電🌂價0.70元(yuan)/kWh計算,每(měi)年🔴需多(duō)支❌出約(yue)5000元/kPa的電(dian)費。爲了(le)降低風(feng)道系💚統(tǒng)阻力,采(cǎi)♊取了二(er)次擴徑(jing)加工來(lái)降低孔(kǒng)闆阻力(lì)。甚至有(you)增粗測(cè)量段管(guan)道加裝(zhuang)大口徑(jìng)孔闆的(de)♍方法,使(shi)壓差降(jiàng)低至300Pa以(yǐ)下。但孔(kong)闆投資(zi)少則幾(jǐ)千元，組(zu)成變送(sòng)單元和(he)流量儀(yi)表要一(yi)萬多元(yuán)💯,每年因(yīn)孔闆取(qu)樣損失(shi)掉的電(diàn)費有的(de)高達15000元(yuán)。
采用變(biàn)頻調速(su)器控制(zhi)風機轉(zhuǎn)速來達(dá)到調節(jiē)空氣流(liu)量的目(mù)的,既經(jīng)濟節能(neng)又操作(zuò)方便。甲(jia)醛線上(shàng)均🈲安裝(zhuang)了變頻(pin)調㊙️速器(qi),同時取(qǔ)消孔闆(pǎn)壓差測(ce)量方式(shì),在氧控(kong)室就能(néng)遠程操(cāo)作。一年(nián)平均負(fù)荷70%時,可(ke)節電49%,3萬(wàn)噸甲醛(quan)裝置年(nian)省電費(fèi)約20萬元(yuán)。如果全(quan)國300套甲(jia)醛裝置(zhi)都改用(yòng)變頻調(diao)速器控(kong)制風機(ji),每年至(zhi)少可節(jiē)約電費(fèi)3000~5000萬元,十(shí)💃年約5億(yì)元。
在3萬(wàn)噸甲醛(quán)系統中(zhong),前期應(yīng)用了低(di)壓差孔(kong)闆120~250Pa,經過(guò)智能數(shù)字流量(liàng)計送顯(xian)出帶壓(ya)力補償(chang)、溫度補(bu)償後實(shi)際空氣(qì)流量💃。通(tōng)過3年來(lai)❤️的運行(hang)監測表(biao)明其誤(wu)差在0.3%,但(dàn)投資較(jiao)高💞,約12000元(yuán)(若進口(kou)類似裝(zhuang)置價格(gé)更高)。
刨(pao)花闆廠(chǎng)同樣3萬(wàn)噸甲醛(quán)裝置,采(cǎi)變頻頻(pín)率法智(zhì)能數字(zì)式空氣(qi)流量計(ji)，流量信(xin)号來自(zi)變頻器(qi)頻率輸(shu)出端子(zǐ)，取💛消了(le)❓風機❗管(guǎn)線上的(de)孔闆,降(jiang)低了系(xi)統阻⛹🏻♀️力(lì)。一般甲(jiǎ)醛生産(chǎn)所需空(kong)氣量爲(wei)600m³/h·t,誤差在(zai)±12m³/h.t,若生産(chǎn)正常每(mei)小時甲(jia)醛産量(liang)在4t時，其(qi)誤差帶(dài)來的🎯影(yǐng)響僅0.050Vh。儀(yi)表的應(ying)用誤👅差(cha)在1.5%,投資(zi)約7000元。此(cǐ)法完全(quan)可以滿(mǎn)足甲醛(quan)生産工(gōng)藝配比(bǐ)操作的(de)需要。
2風(fēng)機空氣(qi)流量計(ji)算的重(zhong)要性
在(zài)開車與(yǔ)正常過(guo)程中,能(neng)确切掌(zhang)握風機(ji)實際送(sòng)風量或(huo)調節🌏到(dao)所需風(fēng)量是每(měi)個甲醛(quan)車間技(ji)術最關(guān)心的✉️事(shi)。但事實(shí)上,許多(duo)甲醛廠(chǎng)隻憑經(jing)驗來操(cao)作,當發(fa)生孔闆(pan)堵塞、挂(guà)泥等“U"型(xing)壓差計(ji)不準時(shi),往往與(yu)生産的(de)甲醛✌️産(chǎn)量對不(bú)上,嚴重(zhòng)時🐪會造(zao)成工藝(yi)偏離,單(dān)耗增加(jia)。引管進(jin)醇也是(shì)常見現(xiàn)象,一般(bān)好處理(li)。但處理(li)孔闆内(nei)部問題(ti)較爲麻(ma)煩,若能(neng)發現這(zhè)類問題(ti)更加困(kùn)難。
從實(shí)踐出發(fa),引出無(wú)孔闆空(kong)氣流量(liàng)計算方(fāng)法,這是(shì)一🈲種較(jiào)新💘的風(feng)機流量(liàng)計算理(lǐ)論。在大(da)量研究(jiū)兩葉✏️和(he)三😍葉羅(luo)茨鼓風(fēng)機特性(xing)曲線基(ji)礎上，發(fa)現同一(yi)級别流(liú)量型号(hào)的風機(ji)，隻要更(geng)換不同(tong)功率的(de)電機或(huò)級數不(bú)同的電(diàn)機,會産(chǎn)生不同(tóng)轉速、額(é)定壓力(li)不同級(ji)别型号(hao)的風機(jī)。
根據羅(luo)茨鼓風(feng)機風量(liàng)公式簡(jiǎn)化後的(de)變頻風(feng)機風量(liàng)計算🏃表(biǎo)👅達式:
Qm=K׃(1)[進(jin)口空氣(qì)溫度20℃時(shi)]
式中的(de)K爲整理(li)後風機(ji)固有系(xi)數,ƒ爲轉(zhuǎn)速對應(ying)的頻率(lü)。式(1)中可(ke)見，羅茨(cí)鼓風機(jī)風量與(yu)電機轉(zhuǎn)速頻率(lü)成線性(xing)關系😄。
但(dan)羅茨鼓(gǔ)風機在(zai)運轉過(guo)程随出(chū)口壓力(li)的增大(da),風量會(huì)有一定(dìng)程度的(de)降低。風(fēng)機出口(kou)壓力在(zai)1000mmH2O與5000mmH20時,有(yǒu)6%左右的(de)風量偏(piān)差。高壓(yā)風機在(zai)1000mmH20與7000mmH20出口(kǒu)壓力時(shí),達12%左右(you)的風量(liang)差。由此(ci)可見🆚羅(luo)茨風⛱️機(jī)的風量(liàng)表達式(shi)必須加(jia)上壓👌力(li)和溫度(dù)補償後(hou),才能較(jiào)正确地(dì)計算出(chū)實際工(gōng)況條件(jian)下空氣(qì)流量值(zhi),滿足精(jīng)細整定(ding)工藝參(cān)數的需(xu)要。
采用(yong)智能流(liú)量計上(shang)的羅茨(ci)風機空(kōng)氣質量(liàng)流量計(ji)算公🌈式(shì)爲:
K一智(zhi)能流量(liang)積算儀(yi)整定修(xiū)正後的(de)流量顯(xian)示.比例(lì)系數
P20一(yī)20℃時的空(kōng)氣密度(dù),取1.205kg/m'
T0一273.15℃.
PA一(yī)工作點(diǎn)大氣壓(ya)力,在0.1013MPa左(zuo)右
P0一标(biāo)準大氣(qì)壓,0.10133MPa.
T一實(shi)際空氣(qi)溫度
F一(yi)風機流(liú)量頻率(lü)參數,取(qu)自變頻(pín)器頻率(lü)返饋輸(shu)出信号(hao)🍉
P一風機(ji)補償壓(ya)力參數(shù),壓力越(yuè)大此值(zhí)越小，同(tóng)時與風(fēng)機💯額定(dìng)壓力大(dà)小有關(guan)，還與流(liú)量計滿(man)量程計(jì)算精度(dù)有關,可(ke)在智能(neng)💚計算儀(yí)二級參(cān)數設定(ding)頁中壓(yā)力補償(chang)的量程(cheng)🥵比例系(xì)⭕數項得(de)以修正(zheng)。
3無孔闆(pǎn)空氣質(zhi)量流量(liàng)計應用(yòng)計算示(shi)例
一台(tái)三葉羅(luo)茨風機(jī),電機功(gōng)率75kW,額定(ding)壓力78.4kPa,額(e)定流量(liang)2400m³//h。采用
智(zhi)能流量(liàng)積算儀(yi)
，溫度補(bǔ)償用
PT100熱(rè)電阻
,壓(ya)力補償(cháng)采用0.1MPa遠(yuǎn)傳電阻(zu)表。
遠傳(chuán)電阻表(biao)輸出反(fan)接，即壓(yā)力升高(gāo),電阻變(bian)小。
WP系列(liè)智能流(liú)量積算(suàn)儀二級(ji)參數設(she)定中壓(ya)力補償(cháng)的量程(chéng)比例系(xi)數K項修(xiū)正系數(shu)爲1.115。見下(xia)表:
由表(biǎo)中可知(zhi),頻率法(fa)空氣流(liu)量的計(jì)算誤差(chà)爲<±2.5%,若孔(kong)闆流量(liàng)“U"型壓差(cha)在30mmH20處也(yě)有1mmH2O的波(bo)動,肉眼(yan)是不宜(yi)識别的(de)，其誤差(chà)有±3.3%。
甲醛(quan)生産風(fēng)機的出(chu)口壓力(li)常工作(zuò)在19.6~49kpa區域(yu)内(上表(biǎo)🔞帶“*”處🔅),因(yīn)♈此頻率(lü)法空氣(qi)流量計(ji)的積算(suan)顯示誤(wu)差爲±1.5%，比(bǐ)觀察“U"型(xíng)壓差更(gèng)直🈲觀、方(fāng)♊便,簡單(dan)實用。
4結(jie)論
如果(guǒ)将本方(fāng)案中儀(yi)表的流(liu)量顯示(shì)比例系(xi)數K略縮(suō)小一些(xie)，完全可(ke)以實現(xian)滿量程(chéng)誤差<±1.5%。常(cháng)用的渦(wō)式流量(liàng)傳感器(qi)、靶式🈲流(liu)量傳感(gan)🚶♀️器、壓差(cha)變送器(qi)
設計精(jīng)度等級(ji)也僅有(yǒu)1.5級,加上(shang)靜壓誤(wu)差和工(gong)作區✍️域(yu)非線性(xing)誤差,有(you)的高達(da)5.0級綜合(he)精度指(zhǐ)标。智能(neng)儀🏃♀️表可(kě)精細✉️整(zhěng)定各項(xiang)參數的(de)設定與(yu)修改,而(er)且儀表(biǎo)⛹🏻♀️内部無(wu)可調可(ke)動元件(jiàn),可靠性(xing)和穩定(ding)性高。智(zhi)能儀表(biao)自帶溫(wen)度補償(chang)和📧參數(shù)斷電存(cún)儲功能(néng)，單片計(ji)算❄️機自(zi)動運算(suàn)查表法(fa)修正,是(shì)取代傳(chuan)統數字(zì)表的新(xin)一代理(lǐ)想産🐆品(pin)。
3萬噸甲(jiǎ)醛廠變(bian)頻器遠(yuǎn)程操作(zuò)器.無孔(kong)闆流量(liàng)計總投(tou)資約5萬(wàn)元,通過(guo)3~4個月的(de)節能運(yun)行即可(kě)回收投(tóu)資。
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