节电系统在工业除尘风机上的应用

陈 强

（广西玉柴机器股份有限公司，广西玉林537000）

[摘要]广西玉柴机器股份有限公司五发厂机体二工段的车间配备有一套工业除尘系统。通过节电系统在工业除尘风机上的应用，研究节电系统前后在运行过程中的能效数据可知，5台风机年节约用电337075度，按单位购进电价每千瓦时0.76元计算，节约电费256177元，效益可观。

[关键词]节电系统  能效测试   收益

广西玉柴机器股份有限公司是一家专门生产柴油发动机的企业，在生产过程中，为了保护操作人员的身体健康，公司会在各个产生粉尘、油雾的地方安装除尘设备，通过除尘设备的抽风口及时抽走有毒有害的粉尘、油雾。广西玉柴机器股份有限公司五发厂机体二工段的车间就配备了一套工业除尘系统。整个系统共有5台风机，单台功率为75KW。每台风机都控制一定数量的抽风口，负责对整个车间的除尘和清洁。

    1  改造前工况分析

改造前不管车间投入使用的设备多少，均只能开启和关闭风机，无论车间内生产设备开启还是不开启，该设备的抽风口阀门都不关闭，均处于常开的状态，无其它调节方式。车间在实际生产过程中，投入使用设备的台数是经常变化的,需求的风量也是不断变化的。经了解,厂家设计除尘系统时,风机的供应风量有约10％的设计余量，也就是在正常情况下，供风量减少到原来的90%就可以满足工况的最大需求。由于原有的控制系统只有简单的开机和关机功能，当除尘系统开机，不管车间风量的需求有没有变化，风机始终处于一种工作状态，风机10%余量就浪费掉了。但在实际生产中，并不是所有机器都同时投入生产，由于产品换型、订单饱和程度、维修及工艺调整、原材料等各种原因的影响，有部分加工设备会停止开动。而该设备的抽风口的阀门一直处于打开的状态，并没有随生产设备的停机而关闭，从而导致在设备停机不生产时抽风口也照常运转，造成了很大的浪费。车间的风量供给大大超出所需,因此原有除尘系统风机实际运行效率较低，供需存在较大的误差，存在很大的资源浪费。根据上述分析，可以通过改变风机的控制方式，尽可能达到供需平衡来改善其运行工况，减少浪费，提高效率，从而达到节能的目的。

2  除尘风机的节电改造

风机是传送气体的机械设备，是将电动机的轴功率转变为流体的机械能的一种机械。从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量（流量）与风机（电机）的转速成正比，风机的风压、与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的立方成正比（即风机的轴功率与供电频率的立方成正比），如表1：

根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。根据五发厂机体二工段车间的生产工况分析,为了达到最大化的节能效果,我们给每一台风机配置一套相应的节电系统进行控制调节, 风机沿用原电机。同时对整个车间的抽风口阀门进行自动化的控制改造。改造完成后，系统通过安装在管网上的高灵敏度压力传感器来检测管网在用气量变化时的压力变化，不断向控制系统传输变化的信号，经过微电脑判断运算并与设定的压力比较后，向控制系统发出启动、停止机器和改变运行转速的指令。控制系统通过检测供气量的需求来决定供给；通过检测气压变化控制风机电机的转速，自动调节峰谷的风量，保证供风管网压力恒定，以满足用风量的需求的变化，使压力和风量始终保持在一个生产所需的最佳范围内，既能满足生产所需，又达到节能的目的，真正实现“所供即所需”的最佳运行效果。节电系统具有切换旁路系统功能，当节电系统有故障或需要检修时切换到原来的控制状态，保证生产不受影响。

图一：节电控制系统

                           图二：自动控制开合的阀门

3  节电系统能效测试

根据该节电系统的特点，采用了改造前后对比测试的办法测试节电系统的节电效果。抽选其中一台风机，安装有功电度表测试，比较一定时间内用电系统在节电系统投入和旁路系统运行的情况下的用电量，比较后得出实际的节电效果。

表2：除尘风机旁路状态、节电状态运行用电对照表

4  节电改造收益

表3：节电效益计算表

通过测试后计算，5台风机年节约用电337075度，按单位购进电价每千瓦时0.76元计算，节约电费256177元。跟据五发厂机体二工段车间的实际生产情况, 在产品换型、订单饱和程度、维修及工艺调整、原材料等各种原因的影响下节电效果会有所变化，按保守的节电率25%来计算,可以使该车间每年节省用电316800度，节约电费支出240768元。如果实际节电率在25%以上,则效益更显著。除尘系统节电改造完毕并交付使用，至今已运行近2年。使用过程中的能效测试表明，节能数据达到预期效果，为企业降低制造成本的同时，也增强了企业产品的竞争力。

企业推行节能降耗、低碳减排、资源节约的生产方式，持续开展节能技术改造，运用节能新技术，挖掘节能潜力，提高能源利用效率，所取得的经济效益和社会效益都会非常显著。

[作者简介]陈强（1974-），广西玉柴机器股份有限公司设备技术员，大学专科。广西玉林537000。