1甲醛(quan)生産變(bian)頻風機(ji)空氣流(liu)量的取(qu)樣與風(feng)機節能(neng)問🔆題
國(guo)内甲醛(quan)生産企(qi)業很多(duo)采用孔(kong)闆截取(qu)空氣管(guan)道壓差(cha)後,利用(yong)“U"型玻璃(li)管壓差(cha)計來觀(guan)測或再(zai)通過
壓(ya)差變送(song)器
經電(dian)子積算(suan)儀表送(song)顯。由于(yu)送風管(guan)道裝人(ren)孔闆後(hou),會造成(cheng)1000~3000Pa的系統(tong)阻力,使(shi)風機能(neng)耗增加(jia)。兩葉風(feng)機阻💚力(li)功耗約(yue)0.85kW/kPa,三葉風(feng)機阻力(li)功耗爲(wei)0.8kW/kPa。兩葉風(feng)機的年(nian)阻力耗(hao)電爲7000kWh/kPa,按(an)電價0.70元(yuan)/kWh計算,每(mei)年🏃♂️需多(duo)支出約(yue)5000元/kPa的電(dian)費。爲了(le)降低風(feng)道系統(tong)阻力,采(cai)取了二(er)次擴徑(jing)加工來(lai)降低孔(kong)闆👉阻力(li)。甚至有(you)增粗測(ce)量段管(guan)道加裝(zhuang)大✨口徑(jing)孔闆的(de)方法,使(shi)壓差降(jiang)低至300Pa以(yi)下。但孔(kong)闆投資(zi)少則幾(ji)千🤟元，組(zu)成變送(song)單元和(he)流量儀(yi)表要一(yi)萬多元(yuan)㊙️,每年因(yin)孔闆取(qu)樣損失(shi)掉的電(dian)費有的(de)高達15000元(yuan)。
采用變(bian)頻調速(su)器控制(zhi)風機轉(zhuan)速來達(da)到調節(jie)空氣🤟流(liu)量的☎️目(mu)🈚的,既經(jing)濟節能(neng)又操作(zuo)方便。甲(jia)醛線上(shang)均安裝(zhuang)了變頻(pin)調速器(qi),同時取(qu)消孔闆(pan)壓差測(ce)量方式(shi),在氧控(kong)室就能(neng)遠程操(cao)作。一年(nian)⚽平均負(fu)荷70%時,可(ke)節電49%,3萬(wan)噸甲醛(quan)🌏裝置年(nian)省電費(fei)約20萬元(yuan)。如果全(quan)✌️國300套甲(jia)醛🏒裝置(zhi)都改用(yong)變頻調(diao)速器🔞控(kong)制風機(ji),每年至(zhi)少可節(jie)約電費(fei)3000~5000萬元,十(shi)年約5億(yi)元。
在3萬(wan)噸甲醛(quan)系統中(zhong),前期應(ying)用了低(di)壓差孔(kong)闆120~250Pa,經過(guo)智能數(shu)字流❓量(liang)計送顯(xian)出帶壓(ya)力補償(chang)、溫度補(bu)償後實(shi)際空氣(qi)流量🈲。通(tong)過👅3年來(lai)的運行(hang)監測表(biao)明其誤(wu)差在0.3%,但(dan)投資較(jiao)高,約12000元(yuan)(若進口(kou)類💔似裝(zhuang)置價格(ge)更高)。
刨(pao)花闆廠(chang)同樣3萬(wan)噸甲醛(quan)裝置,采(cai)變頻頻(pin)率法智(zhi)能數字(zi)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(zi)，取消了(le)風機管(guan)線上的(de)孔闆,降(jiang)低了系(xi)統阻力(li)。一般甲(jia)醛生産(chan)所需空(kong)氣量爲(wei)600m³/h·t,誤差在(zai)±12m³/h.t,若生産(chan)正常每(mei)小時甲(jia)醛産量(liang)在4t時，其(qi)誤差帶(dai)來的🈲影(ying)響僅0.050Vh。儀(yi)💘表的應(ying)用誤差(cha)在1.5%,投資(zi)約🙇🏻7000元。此(ci)法完全(quan)可以滿(man)足甲醛(quan)生産工(gong)藝配🚶比(bi)操作的(de)需要。
2風(feng)機空氣(qi)流量計(ji)算的重(zhong)要性
在(zai)開車與(yu)正常過(guo)程中,能(neng)确切掌(zhang)握風機(ji)實際送(song)風量或(huo)調節到(dao)所需風(feng)量是每(mei)個甲醛(quan)車間技(ji)術最關(guan)🔞心的事(shi)。但事實(shi)🐇上,許多(duo)甲👌醛廠(chang)隻憑經(jing)驗來操(cao)作,當發(fa)生孔🐕闆(pan)堵塞、挂(gua)泥等“U"型(xing)壓差計(ji)不準時(shi),往往與(yu)生産的(de)甲醛産(chan)量對不(bu)✍️上,嚴重(zhong)時會造(zao)成工藝(yi)偏離,單(dan)♻️耗增加(jia)。引管⛱️進(jin)醇也是(shi)常見現(xian)象,一般(ban)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(zhe)類問題(ti)更加困(kun)難。
從實(shi)踐出發(fa),引出無(wu)孔闆空(kong)氣流量(liang)計算方(fang)法,這是(shi)💘一🐇種較(jiao)☂️新⭐的風(feng)機流量(liang)計算理(li)論。在大(da)量研究(jiu)兩葉和(he)三葉羅(luo)🔅茨鼓風(feng)機特性(xing)⭕曲線基(ji)礎上，發(fa)現同一(yi)級别流(liu)量型号(hao)的風機(ji)，隻要更(geng)換不同(tong)功率的(de)電機或(huo)♍級數不(bu)同的電(dian)機,會産(chan)生不同(tong)轉速、額(e)定壓力(li)不同級(ji)别型号(hao)的風機(ji)。
根據羅(luo)茨鼓風(feng)機風量(liang)公式簡(jian)化後的(de)變頻風(feng)機風量(liang)計算表(biao)達😍式:
Qm=K׃(1)[進(jin)口空氣(qi)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(zhuan)速對應(ying)的頻率(lü)。式(1)中可(ke)☀️見，羅茨(ci)鼓風機(ji)風量與(yu)電機轉(zhuan)速頻率(lü)成線性(xing)關系。
但(dan)羅茨鼓(gu)風機在(zai)運轉過(guo)程随出(chu)口壓力(li)的增大(da),風量會(hui)有🔆一定(ding)🚩程度的(de)降低。風(feng)機出口(kou)壓力在(zai)1000mmH2O與5000mmH20時,有(you)🐆6%左右的(de)風量偏(pian)差。高⛹🏻♀️壓(ya)風✊機在(zai)1000mmH20與7000mmH20出口(kou)壓力時(shi),達12%左右(you)的風量(liang)差。由此(ci)可見羅(luo)茨風❄️機(ji)的風量(liang)表達式(shi)必須加(jia)上壓力(li)和溫度(du)補償後(hou),才能較(jiao)正确🔴地(di)計算出(chu)實際工(gong)況條件(jian)下空氣(qi)流量值(zhi),滿足精(jing)細整定(ding)工藝參(can)數的需(xu)要。
采用(yong)智能流(liu)量計上(shang)的羅茨(ci)風機空(kong)氣質量(liang)流量計(ji)算🏃🏻公式(shi)爲:
K一智(zhi)能流量(liang)積算儀(yi)整定修(xiu)正後的(de)流量顯(xian)示.比例(li)系數
P20一(yi)20℃時的空(kong)氣密度(du),取1.205kg/m'
T0一273.15℃.
PA一(yi)工作點(dian)大氣壓(ya)力,在0.1013MPa左(zuo)右
P0一标(biao)準大氣(qi)壓,0.10133MPa.
T一實(shi)際空氣(qi)溫度
F一(yi)風機流(liu)量頻率(lü)參數,取(qu)自變頻(pin)器頻率(lü)返饋輸(shu)出💃信号(hao)
P一風機(ji)補償壓(ya)力參數(shu),壓力越(yue)大此值(zhi)越小，同(tong)時與風(feng)👉機額定(ding)🈲壓力大(da)小有關(guan)，還與流(liu)量計滿(man)量程計(ji)算㊙️精度(du)🔞有關,可(ke)在☀️智能(neng)計算⭐儀(yi)二級參(can)數設定(ding)頁中壓(ya)力補償(chang)的量程(cheng)比例系(xi)數項得(de)以修正(zheng)。
3無孔闆(pan)空氣質(zhi)量流量(liang)計應用(yong)計算示(shi)例
一台(tai)三葉羅(luo)茨風機(ji),電機功(gong)率75kW,額定(ding)壓力78.4kPa,額(e)定流量(liang)2400m³//h。采用
智(zhi)能流量(liang)積算儀(yi)
，溫度補(bu)償用
PT100熱(re)電阻
,壓(ya)力補償(chang)采用0.1MPa遠(yuan)傳電阻(zu)表。
遠傳(chuan)電阻表(biao)輸出反(fan)接，即壓(ya)力升高(gao),電阻變(bian)小。
WP系列(lie)智能流(liu)量積算(suan)儀二級(ji)參數設(she)定中壓(ya)力補償(chang)🐕的量程(cheng)比例系(xi)數K項修(xiu)正系數(shu)爲1.115。見下(xia)表:
由表(biao)中可知(zhi),頻率法(fa)空氣流(liu)量的計(ji)算誤差(cha)爲<±2.5%,若孔(kong)闆流💰量(liang)🤞“U"型壓差(cha)在30mmH20處也(ye)有1mmH2O的波(bo)動,肉眼(yan)是不宜(yi)識别的(de)，其誤差(cha)有±3.3%。
甲醛(quan)生産風(feng)機的出(chu)口壓力(li)常工作(zuo)在19.6~49kpa區域(yu)内(上表(biao)帶“*”處),因(yin)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(bi)觀察“U"型(xing)🔅壓差更(geng)直觀、方(fang)便,簡單(dan)實用。
4結(jie)論
如果(guo)将本方(fang)案中儀(yi)表的流(liu)量顯示(shi)比例系(xi)數K略縮(suo)小一些(xie)，完全可(ke)以實現(xian)滿量程(cheng)誤差<±1.5%。常(chang)用的渦(wo)式流量(liang)傳感器(qi)📱、靶式流(liu)量傳感(gan)器、壓差(cha)變送器(qi)
設計精(jing)度等級(ji)也僅有(you)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(zhi)标。智能(neng)儀表可(ke)精細整(zheng)定各項(xiang)參數的(de)設定與(yu)修改,而(er)且儀表(biao)内部無(wu)可調可(ke)動元件(jian),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(shu)斷電💜存(cun)儲功能(neng)，單片計(ji)算機自(zi)動運算(suan)😍查表法(fa)修正,是(shi)取代傳(chuan)統數字(zi)表的新(xin)一代理(li)想産品(pin)。
3萬噸甲(jia)醛廠變(bian)頻器遠(yuan)程操作(zuo)器.無孔(kong)闆流量(liang)計總投(tou)資🐇約5萬(wan)♍元,通過(guo)3~4個月的(de)節能運(yun)行即可(ke)回收投(tou)資。
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