рус | eng | укр |
Информация о НПП «ЭОС» Продукция Услуги Применения Система качества Достижения Обратная связь Контакты
Вентиляторы и дымососы
Тел./факс: (+38-057)7381003, 7381101, 7380439
Асинхронные приводы

Основными способами управления вентиляторами и дымососами являются:
1. Заслонки на выходе. Заслонки обеспечивают управление подачей при помощи изменения сопротивления на пути газа. При прикрытии заслонки снижается величина подачи и увеличивается давление перед ней. При увеличении сопротивления в воздуховоде заслонки вынуждают вентилятор работать против более высокого противодавления, что снижает его производительность. Так как вентилятор работает против более высокого противодавления, то его рабочая точка смещается влево вдоль его рабочей характеристики. Вентиляторы, работающие вдали от точки с наибольшим к.п.д., имеют увеличенные расходы по эксплуатации и обслуживанию.
2. Направляющие аппараты на входе.  Направляющие аппараты чаще используются для центробежных, чем для осевых вентиляторов. Направляющие аппараты изменяют профиль газового потока, входящего в вентилятор. Направляющие аппараты создают вихри, которые вращаются в том же направлении, что и лопасти вентилятора. Эти вращающиеся впереди вихри уменьшают угол атаки между входящим газом и лопатками вентилятора, что уменьшает нагрузку на вентилятор, а также снижает давление и подачу.  При изменении жесткости входных вихрей направляющие аппараты существенно изменяют характеристику вентилятора. Так как они могут снизить как количество подаваемого газа, так и нагрузку вентилятора, то направляющие аппараты могут улучшить к.п.д. вентилятора. Направляющие аппараты довольно эффективны, когда требуемая подача составляет от 80 до 100% от полной подачи, однако,  при более низких подачах эффективность их снижается.
3. Изменения угла наклона лопаток осевого вентилятора. Как вариант для некоторых типов осевых вентиляторов используется изменение угла наклона их лопаток. Такие вентиляторы позволяют регулировать наклон лопаток, изменяя угол атаки между входящим газовым потоком и лопаткой. Снижение угла атаки снижает как подачу, так и нагрузку двигателя. Этот метод позволяет поддерживать к.п.д. вентилятора достаточно высоким в рабочем диапазоне, снижать пусковые механические нагрузки. Недостатком этого метода является его сложность его реализации. Механизмы регулирования угла наклона лопаток подвергаются засорению, снижая точность регулирования, а со временем и вообще могут выйти из строя, особенно, если они находятся в зоне высоких температур или агрессивных сред. При снижении производительности меньше половины от максимальной,  к.п.д. двигателя при таком регулировании значительно снижается. 
4. Изменение частоты вращения механизма. Наиболее эффективным способом для этого являются частотно-регулируемые  электроприводы (ЧРП) на основе преобразователей частоты.
Центробежные и осевые вентиляторы, дымососы, эксгаустеры относятся к лопастным машинам.
Для них, согласно законам подобия, справедливы следующие соотношения:

 

 

 

 

 

 

где – Q0 и Q1- производительности (подачи), p0 и p1 – давления,  Р0 и Р1- полезные мощности, развиваемые механизмом при номинальной – n0 и новой n1 частоте его вращения.

Мощность, потребляемая от сети при управлении преобразователем частоты, вычисляется по формуле:

 

 

где Рпол - - полезная мощность, развиваемая механизмом,
     ηмех- к.п.д. механизма,
     ηдвиг- к.п.д. электродвигателя,
     ηПЧк.п.д. преобразователя частоты (включая другие элементы частотно- регулируемого электропривода, например согласующие трансформаторы).

ЧРП подает в механизм именно то количество энергии, которое необходимо в данный момент для обеспечения требуемых технологических параметров (производительность, давление), избегая тем самым потерь в заслонках или из-за избыточной подачи. 
При уменьшении скорости вентилятора его рабочие характеристики смещаются параллельно вниз и влево. При частотном регулировании в широких пределах к.п.д. вентилятора остается практически постоянным.
На рисунке показана зависимость потребляемой мощности при регулировании производительности вентилятора для различных способов управления. Как видно, частотное управление является тем универсальным методом, который обеспечивает наибольшую экономию электроэнергии.

Из вышеизложенного следует основное достоинство использования ЧРП для вентиляторов и дымососов – экономия энергии до 40%.
Еще одним основным достоинством ЧРП является прецизионная точность управления основными технологическими параметрами вентилятора – производительностью  и давлением. Механические средства регулировки имеют изначально люфт. Например, для заслонок, из-за наличия трущихся компонентов он составляет примерно 2%. Эти люфты в процессе эксплуатации возрастают из-за износа механических частей, засорения, при этом снижается надежность работы механизма. Кроме того, при наличии высоких температур и агрессивных сред некоторые способы механического регулирования вообще нереализуемы.
Другими достоинствами ЧРП для вентиляторов и дымососов являются:

  • снижение пусковых токов двигателя с 5 – 7 кратных до номинальных, устранение других проблем, связанных с пуском механизмом с большим моментом инерции. При прямом пуске без использования преобразователя частоты создаются ударные воздействия на лобовые части обмоток статора и питающую сеть, вызывающие сокращение срока службы электрооборудования и увеличивающие расходы на ремонт.
  • цифровая коммуникация и хорошая совместимость с АСУ ТП верхнего уровня (SCADA). Это позволяет не только обеспечить только более точные сигналы для привода, но и проводить мониторинг таких данных двигателя в режиме реального времени, как скорость, мощность, ток, напряжение, температура, неисправности и т.д., отображать их на дисплее оператора, быть составной частью интегральной автоматизированной системы управления предприятия.

Еще одним важным преимуществом ЧРП является снижение шумов и вибраций оборудования. Избыточная энергия потока преобразуется в вибрации, вызывающие шум. Вибрации снижают срок службы и надежность работы оборудования и его частей, особенно подшипников, а шумы создают неблагоприятные условия для работы персонала.
Кроме того, ЧРП на основе автономных инверторов тока ПЧТЭ обеспечивают рекуперацию кинетической энергии механизмов с большим моментом инерции в питающую сеть во время торможения. 

Использованная температура:

Improving fan system performance. A sourcebook for industry. US department of Energy. Energy Efficiency and Renewable Energy. April 2003. 

 
Информация о НПП «ЭОС» | Продукция | Услуги | Применения | Система качества | Достижения | Обратная связь | Контакты

Copyright © Научно-производственное предприятие «ЭОС» 1992-2017
ул. Ак. Павлова, 82, г. Харьков, Украина 61038 .Тел./факс: (+38-057)7381003, 7381101, 7380439 Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством Украины.