在冶金生產(chǎn)中，根據(jù)工藝要求和運(yùn)行工況的不同，需對(duì)溫度、壓力、流量等過(guò)程參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來(lái)調(diào)整受控對(duì)象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機(jī)、水泵都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，而運(yùn)行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)過(guò)程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費(fèi)和設(shè)備損耗。從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用高居不下。
通過(guò)流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n，H∝n2，p∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此，通過(guò)變頻調(diào)速裝置，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)滿足運(yùn)行工況，具有極大的節(jié)能空間。例如：風(fēng)機(jī)、水泵運(yùn)行速度下降20％，功率則降為原功率的50％。
圖5為離心風(fēng)機(jī)水泵的風(fēng)壓、（水壓）-風(fēng)量（流量）Q曲線特性圖。
風(fēng)機(jī)水泵在管路特性曲R1工作時(shí)，工況點(diǎn)為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時(shí)風(fēng)機(jī)水泵所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風(fēng)量（流量）到Q2，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)際上是改變管網(wǎng)管阻，使管路特性曲線變?yōu)镽2，風(fēng)機(jī)水泵的工作點(diǎn)移到R2上的B點(diǎn)，風(fēng)壓（水壓）增大到H2，這時(shí)風(fēng)機(jī)水泵所需的功率正比H2Q2的面積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風(fēng)機(jī)水泵所需的功率變化并不明顯。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡(jiǎn)單，但功率消耗大、不利于節(jié)能，是以高運(yùn)行成本換取簡(jiǎn)單控制方式。
若采用變頻調(diào)速，風(fēng)機(jī)水泵轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，這時(shí)工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到C點(diǎn)，流量仍是Q2，壓力由H2降到H3，這時(shí)變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)（水泵）所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ3的面積，由圖5可見(jiàn)功率的減少是明顯的。
4 節(jié)能實(shí)效
節(jié)能型高壓變頻器在馬鋼的除塵風(fēng)機(jī)、煤氣加壓機(jī)、供排水等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣應(yīng)用，節(jié)能效果明顯，項(xiàng)目節(jié)電率保持在20％以上，投資回收期在2～3年，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)對(duì)高壓變頻裝置投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行情況跟蹤，不同場(chǎng)合運(yùn)行節(jié)能實(shí)績(jī)?nèi)绫?。
5 結(jié)論
通過(guò)對(duì)高壓變頻節(jié)能應(yīng)用實(shí)績(jī)的跟蹤及分析，高壓變頻裝置運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能空間大；同時(shí)高壓變頻裝置的應(yīng)用，在取得較高節(jié)能效益的同時(shí)，減小了風(fēng)機(jī)、水泵裝置直接啟動(dòng)造成的設(shè)備沖擊，降低了設(shè)備維護(hù)量，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
（轉(zhuǎn)載）
