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一、變頻器在污水處理設(shè)備上的應(yīng)用
污水處理廠（活性污泥處理方式，日處理量為8000噸級(jí)）的設(shè)備是全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的，而且曝氣機(jī)和潛水泵是污水處理的核心設(shè)備，需要用變頻器對(duì)曝氣機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)和潛水泵進(jìn)行調(diào)速。 |
| 閥門特性及變頻調(diào)速節(jié)能原理 |
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1、變頻器在鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
鼓風(fēng)機(jī)將壓縮空氣通過(guò)管道送入曝氣池，讓空氣中的氧溶解在污水中供給活性污泥中的微生物。鼓風(fēng)機(jī)在工頻狀態(tài)下起動(dòng)時(shí)，電流沖擊較大，容易引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，而鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一定，風(fēng)量只能靠工作臺(tái)數(shù)及出氣閥來(lái)調(diào)節(jié)，實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中往往是通過(guò)調(diào)節(jié)出氣閥門來(lái)控制，即增加管道阻力。因而許多能量多浪費(fèi)在閥門上。隨著變頻調(diào)速器的廣泛應(yīng)用，利用變頻器的調(diào)速范圍寬，機(jī)械特性硬等特點(diǎn)，在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用了安川F7系列變頻器。由于變頻器的軟啟動(dòng)大大的減小了電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，而且在正常運(yùn)行的時(shí)候，將出氣閥門開到最大，根據(jù)工藝和參數(shù)的要求，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)（通過(guò)控制系統(tǒng)的電位器）電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)管道的風(fēng)量，從而來(lái)調(diào)節(jié)污水中的氧氣含量。而且可以根據(jù)溶解氧傳感器反饋的信號(hào)（4~20MA）很方便的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制。免去了許多繁瑣的人工操作，并且具有明顯的節(jié)電效果，以下是風(fēng)機(jī)的節(jié)電率統(tǒng)計(jì)。
用三臺(tái)變頻器控制三臺(tái)風(fēng)機(jī)，其中兩用一備，電機(jī)的功率P=55KW，設(shè)計(jì)風(fēng)量為Q�？蛰d損耗為10%，轉(zhuǎn)速1250轉(zhuǎn)/分。若風(fēng)機(jī)正常在970轉(zhuǎn)/分以下連續(xù)可調(diào)，污水處理每天所需的供風(fēng)量為1.5Q。
（1）一臺(tái)工頻運(yùn)行，一臺(tái)變頻運(yùn)行；則全速
P0=（55-55*10%）=49.5KW
P1=55KW
P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
總消耗的功率為67KW
（2）兩臺(tái)變頻運(yùn)行時(shí)每臺(tái)的平均供風(fēng)量為75%Q
P1+P2=5.5+（75%）3*49.5=26.4KW
總消耗的功率為52.8KW
（3）三臺(tái)變頻運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)的平均供風(fēng)量為50%Q
P1=P2=P3=[5.5+(50%)]3*49.5=11.7KW
總消耗的功率為P1+P2+P3=35.4KW
可見(jiàn)三臺(tái)風(fēng)機(jī)全投入變頻運(yùn)行時(shí)效果最好。假定每月工作30天，每天工作24小時(shí)，按每度0.6元計(jì)，則方案三可以比其他兩個(gè)方案多節(jié)省電費(fèi)8000元左右。
2、變頻器在潛水泵上的應(yīng)用
潛水泵起動(dòng)時(shí)的電流沖擊及調(diào)節(jié)壓力/流量的方式與鼓風(fēng)機(jī)相似。潛水泵起動(dòng)時(shí)的急扭和突然停機(jī)時(shí)的水錘現(xiàn)象往往容易造成管道松動(dòng)或破裂，嚴(yán)重的可能造成電機(jī)的損壞，且電機(jī)起動(dòng)/停止時(shí)需開啟/關(guān)閉閥門來(lái)減小水錘的影響，如此操作一方面工作強(qiáng)度大，且難以滿足工藝的需要。在潛水泵安裝變頻調(diào)速器以后，可以根據(jù)工藝的需要，使電機(jī)軟啟/軟停，從而使急扭及水錘現(xiàn)象得到解決。而且在流量不大的情況下，可以降低泵的轉(zhuǎn)速，一方面可以避免水泵長(zhǎng)期工作在滿負(fù)荷狀態(tài)，造成電機(jī)過(guò)早的老化，而且變頻的軟啟動(dòng)大大的減小水泵啟動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械的沖擊。并且具有明顯的節(jié)電效果。
二、系統(tǒng)應(yīng)用效果
污水處理廠中的鼓風(fēng)機(jī)和潛水泵在使用了RIBO系列變頻器以后，不但免去了許多繁瑣的人工操作，不安全隱患因素，并使系統(tǒng)始終處于一種節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)行，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，更好的適應(yīng)了生產(chǎn)需要。而且安川變頻器豐富的內(nèi)部控制功能可以很方便地與其他控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制。從半年運(yùn)行情況來(lái)看，效果很好。因此，在污水處理廠或相似的系統(tǒng)中使用變頻器應(yīng)具有很好的推廣價(jià)值。 |
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