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變頻(pin)空氣流(liú)量計在(zài)甲醛生(sheng)産中應(ying)用
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1甲醛(quán)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(kǒng)闆截取(qu)空氣管(guǎn)道壓差(chà)後,利用(yong)🙇🏻“U"型玻璃(li)管壓差(cha)計來觀(guān)測或再(zài)通過
壓(yā)差變送(sòng)器
經電(dian)子積算(suàn)儀表送(song)顯。由于(yú)送風管(guan)道裝人(ren)孔闆後(hòu),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(fēng)機阻力(lì)功🛀🏻耗約(yue)🔴0.85kW/kPa,三葉風(feng)機阻力(li)✍️功耗爲(wèi)0.8kW/kPa。兩葉風(fēng)機的年(nian)阻力耗(hao)電爲7000kWh/kPa,按(àn)電價0.70元(yuan)/kWh計算,每(mei)年需多(duo)支♊出約(yuē)5000元/kPa的電(diàn)費。爲了(le)降低風(feng)道系統(tong)阻力,采(cǎi)取了二(er)次擴徑(jìng)加工來(lai)降低孔(kong)闆阻力(li)。甚至有(yǒu)增粗測(cè)量段管(guan)道加裝(zhuang)大口徑(jìng)孔闆的(de)方法,使(shǐ)壓差降(jiàng)低至300Pa以(yi)下。但孔(kong)闆投資(zi)少則幾(jǐ)千🚩元,組(zǔ)成變送(sòng)單元和(hé)流量儀(yi)表要一(yi)萬多元(yuan),每年因(yīn)孔闆取(qu)樣❄️損失(shī)掉的電(diàn)費有的(de)高達15000元(yuán)。
采用變(bian)頻調速(su)器控制(zhi)風機轉(zhuǎn)速來達(da)到調節(jiē)空氣流(liu)量的目(mù)的,既經(jīng)濟節能(néng)又操作(zuo)方便。甲(jiǎ)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(shì),在氧控(kòng)🥰室就能(néng)🌏遠程操(cāo)作。一年(nian)平均負(fù)荷70%時,可(kě)節電49%,3萬(wàn)噸甲醛(quan)裝置年(nián)省電費(fei)約20萬元(yuán)。如果全(quán)🈚國300套甲(jiǎ)醛🆚裝置(zhi)都改用(yong)變頻調(diao)速器控(kòng)制風機(jī),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(yīng)用了低(dī)壓差孔(kong)闆120~250Pa,經過(guò)智能數(shù)字流量(liàng)計送顯(xian)出帶壓(ya)力補償(chang)、溫度補(bu)償後👣實(shí)際空氣(qì)流量。通(tōng)過3年來(lái)的運行(háng)監測表(biǎo)明其誤(wù)差在0.3%,但(dàn)投資較(jiào)高,約12000元(yuan)(若進口(kǒu)類似裝(zhuāng)置價格(gé)更高)。
刨(pao)花闆廠(chǎng)同樣3萬(wàn)噸甲醛(quan)裝置,采(cǎi)變頻頻(pin)率法智(zhi)能🐆數字(zì)式空氣(qi)流量計(ji),流量信(xìn)号來自(zi)變頻器(qi)頻率輸(shu)出端🍓子(zǐ),取♋消了(le)風機管(guǎn)線上的(de)孔闆,降(jiang)低了系(xi)統阻力(lì)。一般甲(jiǎ)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(chǎn)正常每(měi)小時甲(jiǎ)醛産量(liang)在4t時,其(qí)誤差帶(dai)來的影(yǐng)響僅0.050Vh。儀(yi)💯表的應(yīng)用誤差(cha)在1.5%,投資(zī)約7000元。此(cǐ)法完全(quan)可以滿(mǎn)足甲醛(quán)生産工(gōng)藝配比(bǐ)操作的(de)需要。
2風(fēng)機空氣(qì)流量計(jì)算的重(zhòng)要性
在(zai)開車與(yu)正常過(guo)程中,能(néng)确切掌(zhǎng)握風機(jī)實際送(song)風量或(huò)調🏃♂️節☁️到(dao)🌈所需風(feng)量是每(měi)個甲醛(quán)車間技(ji)術最關(guan)心的事(shi)。但事實(shi)🔞上,許多(duo)甲醛廠(chǎng)隻憑經(jing)驗來操(cao)作,當發(fā)生孔🔞闆(pǎn)堵塞、挂(guà)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(dān)耗增加(jiā)。引管進(jìn)醇也是(shi)常見現(xiàn)象,一般(ban)好處理(lǐ)。但處理(lǐ)孔闆内(nèi)部問💚題(tí)較爲麻(ma)煩,若能(néng)發現這(zhè)類問題(tí)更加困(kùn)難。
從實(shí)踐出發(fā),引出無(wu)孔闆空(kōng)氣流量(liang)計算方(fang)法,這是(shi)💘一種較(jiào)新☔的風(fēng)機流量(liàng)計算理(li)論。在大(da)量研究(jiu)兩葉和(he)三葉羅(luo)茨鼓風(fēng)機特性(xing)曲線基(jī)礎上,發(fā)現同一(yi)級别流(liú)量型号(hao)的風機(ji),隻要更(gèng)換💋不同(tóng)功率的(de)電機或(huo)級數不(bú)同的電(dian)機,會産(chan)生不同(tong)轉速、額(é)定壓力(lì)不同㊙️級(jí)别型号(hao)的風機(jī)。
根據羅(luó)茨鼓風(feng)機風量(liang)公式簡(jian)化後的(de)變頻風(feng)機風量(liàng)計算表(biao)達💛式:
Qm=K׃(1)[進(jin)口空氣(qi)溫度20℃時(shí)]
式中的(de)K爲整理(lǐ)後風機(ji)固有系(xì)數,ƒ爲轉(zhuǎn)速對應(ying)的頻率(lü)。式(1)中可(ke)見,羅茨(ci)鼓風機(jī)風量與(yu)電機轉(zhuǎn)速頻率(lü)成線性(xìng)關系。
但(dan)羅茨鼓(gǔ)風機在(zài)運轉過(guo)程随出(chū)口壓力(lì)的增大(da),風量會(huì)有一定(dìng)程度的(de)降低。風(fēng)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(zài)1000mmH20與7000mmH20出口(kou)壓力時(shí),達12%左🈲右(yòu)的風🈲量(liang)差。由此(cǐ)可見羅(luo)茨風⛹🏻♀️機(ji)的風量(liàng)表達式(shi)必須加(jiā)上壓力(lì)和溫度(du)補償後(hòu),才🙇🏻能較(jiao)正确地(dì)計算出(chū)🐉實際工(gōng)況條件(jian)下空氣(qi)流量值(zhí),滿足精(jīng)細整定(ding)工藝參(can)數的需(xū)要。
采用(yong)智能流(liu)量計上(shàng)的羅茨(ci)風機空(kōng)氣質量(liang)流量計(jì)算公式(shì)爲🙇🏻:
K一智(zhì)能流量(liàng)積算儀(yi)整定修(xiū)正後的(de)流量顯(xiǎn)示.比例(li)系數
P20一(yī)20℃時的空(kōng)氣密度(dù),取1.205kg/m'
T0一273.15℃.
PA一(yī)工作點(diǎn)大氣壓(ya)力,在0.1013MPa左(zuo)右
P0一标(biāo)準大氣(qì)壓,0.10133MPa.
T一實(shi)際空氣(qì)溫度
F一(yi)風機流(liu)量頻率(lü)參數,取(qu)自變頻(pin)器頻率(lǜ)返饋輸(shu)出信号(hào)
P一風機(ji)補償壓(ya)力參數(shu),壓力越(yue)大此值(zhí)越小,同(tong)時與風(feng)機額定(dìng)壓🌈力大(da)小有關(guān),還與流(liú)量計滿(man)量程計(jì)算精度(dù)有關,可(ke)在智能(neng)計算‼️儀(yi)二級參(cān)數設定(dìng)頁中壓(ya)力補償(chang)的量程(cheng)比例系(xì)數項得(dé)以修正(zhèng)。
3無孔闆(pan)空氣質(zhi)量流量(liang)計應用(yong)計算示(shì)例
一台(tái)三葉羅(luó)茨風機(jī),電機功(gong)率75kW,額定(dìng)壓力78.4kPa,額(é)定流量(liang)✍️2400m³//h。采用
智(zhi)能流量(liàng)積算儀(yi)
,溫度補(bu)償用
PT100熱(rè)電阻
,壓(ya)力補償(chang)采用0.1MPa遠(yuǎn)傳電阻(zu)表。
遠傳(chuán)電阻表(biǎo)輸出反(fan)接,即壓(yā)力升高(gao),電阻變(bian)小。
WP系列(lie)智能流(liú)量積算(suàn)儀二級(ji)參數設(shè)定中壓(ya)力補償(cháng)☁️的量程(cheng)比🔴例系(xì)數K項修(xiu)正系數(shù)爲1.115。見下(xià)表:
由表(biǎo)中可知(zhī),頻率法(fǎ)空氣流(liú)量的計(jì)算誤差(cha)爲<±2.5%,若孔(kǒng)闆流量(liang)“U"型壓✔️差(cha)在30mmH20處也(yě)有1mmH2O的波(bo)動,肉眼(yan)是不宜(yí)識别🌈的(de),其誤差(cha)有±3.3%。
甲醛(quán)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(yīn)此頻率(lǜ)法空氣(qi)流量計(ji)的積算(suàn)顯示誤(wu)差爲±1.5%,比(bǐ)觀🌈察“U"型(xíng)🚶♀️壓差🤟更(gèng)直觀、方(fang)便,簡單(dan)實用。
4結(jié)論
如果(guo)将本方(fang)案中儀(yi)表的流(liú)量顯示(shi)比例系(xì)數K略縮(suo)小一些(xie),完全可(kě)以實現(xian)滿量程(cheng)誤差<±1.5%。常(chang)用的渦(wō)式流量(liàng)傳感器(qi)、靶式流(liú)量傳感(gǎn)💜器、壓差(chà)變送器(qì)
設計精(jīng)度等級(ji)也僅有(yǒu)1.5級,加上(shàng)靜壓誤(wu)差和工(gong)作區域(yù)非線性(xing)誤差,有(you)的高達(dá)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(yǔ)修改,而(er)且儀表(biao)内部無(wu)可調可(kě)動元件(jiàn),可靠性(xing)♻️和穩定(dìng)🛀🏻性高。智(zhi)能儀表(biǎo)自帶溫(wen)度補償(cháng)和參數(shù)斷電存(cún)儲功能(néng),單片計(jì)算機自(zi)動運算(suàn)查表法(fa)修正,是(shi)取代傳(chuan)統數字(zi)表的新(xīn)一代理(li)想産品(pin)🔞。
3萬噸甲(jiǎ)醛廠變(biàn)頻器遠(yuǎn)程操作(zuo)器.無孔(kong)闆流量(liàng)計總投(tóu)資約☎️5萬(wan)⭕元,通過(guo)3~4個月的(de)節能運(yùn)行即可(kě)回收投(tóu)資。
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