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倉庫除濕機變頻節能改造(1)

作者:gengxin 時間:2022-04-04

信息摘要:除濕機是煙葉倉庫的主要能耗設備,數量眾多,耗能巨大。除濕機的能耗,大部分集中在電機功耗上,由于這些電機沒有調速功能,且系統節能措施有限,使得每年巨大的能量消耗,有相當部分變成了無用的功耗浪費。變頻器作為變頻技術日趨成熟的產品,因其具有能改變電機的輸入頻率,調節電機的轉速,提高功率因素,使電機達到節能運行目的的特性,可用來對倉庫現有的大型除濕機進行節能改造,解...

倉庫除濕機變頻節能改造(1)

倉庫除濕機變頻節能改造(1)

除濕機是煙葉倉庫的主要能耗設備,數量眾多,耗能巨大。除濕機的能耗,大部分集中在電機功耗上,由于這些電機沒有調速功能,且系統節能措施有限,使得每年巨大的能量消耗,有相當部分變成了無用的功耗浪費。變頻器作為變頻技術日趨成熟的產品,因其具有能改變電機的輸入頻率,調節電機的轉速,提高功率因素,使電機達到節能運行目的的特性,可用來對倉庫現有的大型除濕機進行節能改造,解決庫區能耗浪費的問題,實現庫區能耗再降一個臺階的目標。

1 節能改造的必要性

1.1 除濕機工作原理

煙葉倉庫現在使用的是集升溫、降溫、調溫除濕方式為一體的多功能除濕機,主要由壓縮機、冷凝器、冷凝風機等外機部件和蒸發器、冷凝器(和外機冷凝器并聯)、蒸發風機、制冷劑存儲器、電控箱等主機柜部件組成。除濕機的工作由制冷循環系統、風送循環系統和溫、濕度控制系統組成。

(1) 制冷系統。經壓縮機壓縮出來的高溫高壓制冷劑氣體,流向四通閥控制,當流向冷凝器時,將熱量傳給流經的空氣,使空氣升溫,這就是升溫除濕方式;當進入冷凝器,被冷凝風機將熱量傳給外部空氣后,就成了降溫除濕的方式;制冷劑在冷凝器內冷凝成常溫高壓液體后,經膨脹閥節流進入蒸發器,吸收經過蒸發器的空氣熱量,變成低溫低壓氣體,再被吸入壓縮機進行壓縮,如此形成循環過程。

(2) 風送系統。潮濕空氣被吸入回風口,經蒸發器冷卻至露點溫度以下,析出水分后,經過冷凝器,被蒸發風機通過送風口送入庫內,與庫內空氣混合,再被吸入回風口形成循環。

(3)控制方式。PLC 通過溫、濕度傳感器,獲得回風口處的溫、濕度數據,與設定的溫、濕度作比較后,對除濕機運行模式進行控制。當回風溫、濕度高于設定溫、濕度時,除濕機進行降溫除濕;回風濕度低于設定濕度,溫度高于設定溫度時,除濕機進行降溫除濕; 回風濕度高于設定濕度, 溫度低于設定溫度時,除濕機進行升溫除濕;回風溫、濕度低于設定溫、濕度時,除濕機停止。此外,還有一個“濕度優先”模式,即不考慮溫度,只要回風濕度低于設定濕度,除濕機即停止。

1.2 除濕機的無用功耗

除濕機用于調節倉庫溫濕度環境, 提供煙葉自然醇化所需的溫濕度條件, 其能耗主要體現在電機功耗上, 電機功耗占了除濕機總能耗的90 %以上。電機有用功率計算公式:

其中,
P 為功率;
U 為電壓;
I 為電流;

cos φ 為功率因數,由電機負載率決定,負載率越高,功率因數也越高,電機損失的無用功率就越少。倉庫大型除濕機的電機沒有調速功能, 啟動后始終以不變的額定轉速,即最大負荷的狀態運行。

(1) 對電機產生無用功耗的分析。除濕機是按每個庫房所需最大除濕量(此時倉庫的庫容率最小,空間最大)來配置,并留有除濕余量的。當煙葉入庫,倉庫庫容率上升時,庫房空間變小,在相同的溫濕度情況下,除濕機所需除濕的量(電機所需負荷量)減少;隨著除濕機的啟動、運行, 庫內空氣濕度會越來越小,除濕機所需除濕的量,也將更進一步地減少;由于除濕機電機轉速不變, 因此電機所需負荷與實際負荷的比例(負載率)在不斷降低,功率因數cos φ 的下降,伴隨電機運行產生的無用功耗增加。

以除濕機在手動模式下運行,強制除濕為例:隨著除濕機的運行,庫房內的濕度會越來越低,根據上圖除濕機工作原理顯示, 蒸發風機始終以最大不變的轉速運轉,由回風口進入的庫房空氣流量不變,但庫房內空氣濕度的降低, 使單位時間內通過蒸發器產生的除濕量在不斷減少, 蒸發器的工作負荷也由此不斷降低,而此時壓縮機仍在以全速,即最大的負載狀態運轉,徒增更多的無用功消耗。

(2) 起動電流對電機造成的損害。另外,電機在啟動時, 瞬時電流達到額定電流的6~7 倍, 不僅耗電,而且對電機造成的損害也相當大;同時電機的瞬間加速,也在增加傳動件的壓力,同樣對系統不利,增加整套設備損壞的幾率。而利用變頻器啟動,可較好解決這一問題。變頻器可將啟動電流限制在額定電流1.2 ~ 1.5 倍之內,讓電機平滑地起動,從而對電機起到保護的作用。由此可見,對除濕機進行變頻改造,不僅是必要,而且是迫切的。


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