1甲醛(quán)生産變頻風機空(kong)氣流量的取樣與(yu)風機節能問題
國(guo)内甲醛生産企業(ye)很多采用孔闆截(jié)取空氣管道㊙️壓差(cha)後,利用“U"型玻璃管(guan)壓差計來觀測或(huò)再通過
壓差變送(sòng)器
經電子積算儀(yi)表送顯。由于送風(feng)管道裝人孔闆後(hòu),會造成🧑🏾🤝🧑🏼1000~3000Pa的系統阻(zǔ)力,使風機能耗增(zeng)加。兩葉風機阻力(lì)功耗約0.85kW/kPa,三葉風機(jī)阻力功耗爲0.8kW/kPa。兩葉(yè)風機的年阻力耗(hào)電爲7000kWh/kPa,按電價0.70元/kWh計(jì)算,每年需多支出(chū)約5000元/kPa的電費。爲了(le)降低風道系😄統阻(zu)力,采取了二次擴(kuo)徑加工來降低孔(kǒng)闆阻力。甚至有增(zeng)粗測量段管道加(jiā)裝大口徑孔闆的(de)方法,使壓差降低(di)至300Pa以下。但孔闆🔞投(tóu)資少則幾千元，組(zǔ)成變送單🔱元和流(liú)量儀表要一萬多(duō)💁元,每年因孔闆取(qu)樣損失掉的電費(fèi)有的高達15000元。
采用(yòng)變頻調速器控制(zhi)風機轉速來達到(dào)調節空氣流量❤️的(de)目🈲的,既經濟節能(néng)又操作方便。甲醛(quan)線上均💔安裝🌏了變(bian)頻調速器,同時取(qu)消孔闆壓差測量(liang)方式,在氧控室就(jiù)能遠程操作。一年(nián)✌️平均負♌荷70%時,可節(jie)電🐇49%,3萬噸甲醛🈲裝置(zhi)年省電費約20萬♊元(yuan)。如果全國300套甲醛(quán)🚶♀️裝置都改用變頻(pin)調速器控制風機(jī),每📧年至少可節約(yue)電費3000~5000萬元,十年約(yue)5億元。
在3萬噸甲醛(quan)系統中,前期應用(yòng)了低壓差孔闆120~250Pa,經(jīng)過智能數👉字流量(liàng)計送顯出帶壓力(li)補償、溫度補償後(hou)實際空氣流量。通(tōng)過3年來的運行監(jiān)測表明其誤差💰在(zai)0.3%,但投資較高,約12000元(yuán)(若進口類似裝置(zhì)價格更高)。
刨花闆(pǎn)廠同樣3萬噸甲醛(quán)裝置,采變頻頻率(lǜ)法智能數字式空(kōng)氣流量計，流量信(xin)号來自變頻器頻(pín)率輸🧑🏾🤝🧑🏼出端子，取消(xiāo)了🐅風機管線上的(de)孔闆,降低了系統(tǒng)阻力。一般甲醛生(sheng)産所需空氣量爲(wèi)600m³/h·t,誤差在±12m³/h.t,若生産正(zheng)常每小時☀️甲醛産(chan)量在4t時，其誤差帶(dài)來的影響僅0.050Vh。儀表(biao)的應用誤差在1.5%,投(tóu)資約7000元。此法完全(quán)可以滿足甲醛生(shēng)産工藝配比操作(zuò)的需要📧。
2風機空氣(qì)流量計算的重要(yào)性
在開車與正常(cháng)過程中,能确切掌(zhang)握風機實際送風(feng)💰量或調☔節🛀到所需(xū)風量是每個甲醛(quan)車間技術最關心(xīn)的㊙️事。但事實上,許(xu)多甲醛廠隻憑經(jīng)驗來操作,當發生(shēng)孔👨❤️👨闆堵塞、挂泥等(deng)“U"型壓差計不準時(shí),往往與生🚶♀️産的甲(jia)醛産量對不上,嚴(yán)重時會造成工藝(yì)偏離,單耗增加。引(yǐn)管進醇也是常見(jiàn)現象,一般好處理(lǐ)。但處♈理孔闆内部(bù)問🥵題較爲麻煩,若(ruo)能發現這類問題(tí)更加困難。
從實踐(jian)出發,引出無孔闆(pan)空氣流量計算方(fang)法,這是❄️一種較新(xīn)的風機流量計算(suan)理論。在大量研究(jiu)兩葉🤟和三🍉葉羅茨(ci)鼓風機特性曲線(xiàn)基礎上，發現同一(yi)級别流量型号的(de)風機，隻要更換不(bú)同功率的電機或(huo)級數不同的電機(ji),會産生不同轉速(su)、額定壓力不同級(ji)别型号的風機。
根(gen)據羅茨鼓風機風(feng)量公式簡化後的(de)變頻風機風量計(ji)算表🚩達式:
Qm=K׃(1)[進口空(kong)氣溫度20℃時]
式中的(de)K爲整理後風機固(gù)有系數,ƒ爲轉速對(dui)應的頻🌈率🤞。式(1)中可(kě)見，羅茨鼓風機風(fēng)量與電機轉速頻(pin)率成線性關系。
但(dan)羅茨鼓風機在運(yùn)轉過程随出口壓(yā)力的增大,風量會(huì)有一定程度的降(jiang)低。風機出口壓力(li)在1000mmH2O與5000mmH20時,有🔴6%左右的(de)風量偏差。高🏃🏻壓風(fēng)📱機在1000mmH20與7000mmH20出口壓力(lì)時,達12%左右的風🌈量(liàng)差。由此可見羅茨(cí)風👣機的風量表達(da)式必須加上壓力(lì)和溫度補償後,才(cai)⁉️能較正确地計算(suan)出實際工況條件(jian)下空氣流量值,滿(mǎn)足精細整定工藝(yi)參數的需要。
采用(yòng)智能流量計上的(de)羅茨風機空氣質(zhi)量流量計算🔱公⛷️式(shì)爲:
K一智能流量積(jī)算儀整定修正後(hou)的流量顯示.比例(li)系數
P20一20℃時的空氣(qi)密度,取1.205kg/m'
T0一273.15℃.
PA一工作(zuo)點大氣壓力,在0.1013MPa左(zuǒ)右
P0一标準大氣壓(ya),0.10133MPa.
T一實際空氣溫度(dù)
F一風機流量頻率(lü)參數,取自變頻器(qi)頻率返饋輸出信(xin)👄号
P一風機補償壓(yā)力參數,壓力越大(dà)此值越小，同時與(yu)風機額定壓力大(dà)小有關，還與流量(liang)計滿量程計算精(jing)度有關,可在🔞智能(neng)計算儀二級參數(shù)設定頁中壓力補(bǔ)償的量程比例系(xì)數項得以修正。
3無(wú)孔闆空氣質量流(liu)量計應用計算示(shì)例
一台三葉羅茨(ci)風機,電機功率75kW,額(é)定壓力78.4kPa,額定流量(liang)2400m³//h。采用
智能流量積(ji)算儀
，溫度補償用(yòng)
PT100熱電阻
,壓力補償(chang)采用0.1MPa遠傳電阻表(biao)。
遠傳電阻表輸出(chū)反接，即壓力升高(gao),電阻變小。
WP系列智(zhi)能流量積算儀二(er)級參數設定中壓(yā)力補償的量程比(bi)例🚩系數K項修正系(xì)數爲1.115。見下表:
由表(biǎo)中可知,頻率法空(kōng)氣流量的計算誤(wu)差爲<±2.5%,若孔🌏闆流量(liàng)“U"型👅壓🌈差在30mmH20處也有(you)1mmH2O的波動,肉眼是不(bu)宜識别的，其誤差(cha)有±3.3%。
甲醛生産風機(jī)的出口壓力常工(gong)作在19.6~49kpa區域内(上表(biao)🏃帶“*”處☀️),因💯此頻率法(fa)空氣流量計的積(jī)算顯示誤差爲±1.5%，比(bǐ)觀察“U"型壓差更直(zhí)觀、方便,簡單實用(yong)。
4結論
如果将本方(fang)案中儀表的流量(liang)顯示比例系數K略(lue)縮小一些，完全可(ke)以實現滿量程誤(wù)差<±1.5%。常用的渦式流(liu)量傳感器、靶式流(liú)量傳感器、壓差變(biàn)送器
設計精度等(deng)級也僅有1.5級,加上(shàng)靜壓誤差和工作(zuo)區域💜非線性誤差(chà),有的高達5.0級綜合(he)精度指标。智能儀(yí)表可📱精細整定各(gè)項參數的設定與(yu)修改,而且儀表内(nèi)部無可調可動元(yuán)件,可靠性和穩定(ding)性高。智能儀表自(zì)帶溫度補償和參(can)數斷電🈲存儲功能(néng)，單片計算機自動(dòng)運算❤️查表法修正(zheng),是取代傳統數字(zi)表的新⭕一代理想(xiang)産品。
3萬噸甲醛廠(chǎng)變頻器遠程操作(zuo)器.無孔闆流量計(jì)總投資約5萬元,通(tong)過3~4個月的節能運(yùn)行即可回收投資(zi)。