变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术
什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。
到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC －DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA 接口和RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。
调速节能原理从二个方面来说明：
1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。
2、流体力学的观点
流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。
为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子：
实例1、空调类负载
家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。
北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭店、新万寿宾馆、国际学校、日本学校、德国学校及丽都饭店宿舍、托儿所、公园等涉外饭店、宾馆、公寓、学校的供热、供冷，供热面积30万平方米、供冷面积20万平方米。91年，对水泵制冷机、引风机采用变频控制，节电明显，一般在30～60%，年节电17.5万KW，优于其他调速方式。广州市鸣泉居度假村在冷热水、喷泉等设施上采用了变频调速控制，节电效果非常好。我们深圳市的东华假日酒店的空调也采用了变频调速，节电显著、房间温度适度。
实例2、泵类负载
泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。
茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。变频器总功率达8091KW。1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试，在同等工艺下，采用调节阀控制耗电999.9KW，而采用变频调速电耗为396.7KW，节电603.2KW,节电率60.3%。采用变频控制时，电机和泵的转数下降，轴承等机械部件磨损减低，泵端密封系统不易损坏，电机故障率降低，维修工作量大为减少。94年后，该厂又采用了14套6KV大容量变频装置，节电40%到70%。1995年11月14日《中国石化报》第一版“茂名石化公司炼油节能居同行前面”文章称“仅通过变频调速技术一年就节电2000万千瓦时”。深圳梅林水厂首期设计日供水能力为60万立方米，八套离心水泵有4套采用了高—低—高型变频调速装置，95年节电83万度。深圳市益力矿泉水公司也在水泵上安置变频调速装置，取得了较好的节电效果。
实例3、电梯高架游览车类负载
由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行变频改造。
许多人坐过深圳世界之窗的单轨高架游览车，该车行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳，车速恒定。由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速反馈的矢量控制系统，价格较高。为了降低价格，并维修方便，我们采用了通用型变频器转矩矢量控制方式，成功解决了起动/加速、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了“下滑”、“冲站”现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。这次改造是由我们深圳华能电子有限公司完成的。
案例4、搅拌机类负载
化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处特多。
东北制药厂氢化发酵岗位共有8台6.5吨发酵罐，电机功率为18.5KW，原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，既笨重又不安全。改用变频调速后，年节电8.6万KW，发酵过程明显好转，提高了产品质量，减少了维修，仅减少三角带费用就节省3万元，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。又如：石家庄华曙制药厂用10套315KW变频器拖动搅拌机在制药工艺中生产土霉素。
实例 5 、注塑机类负载
注塑机是塑料加工成型的关键设备，数量多，耗电大。过去的节电方式多为通过△型转换Y 型（星型）来节电的，效果一般。采用变频器调速不改变注塑机原来的结构，控制油泵几个过程的压力或流量（如锁模、合模、射胶、保压、脱模、退模等），可节电20%～52%，较好的取代过去的比例阀节流调速方式，大幅度降低能耗，珠三角的不少注塑厂都进行了变频改造。改造注塑机时，要注意合模加速，否则产量降低；注意输入端和输出端的谐波干扰。
实例 6 、污水处理等环保类负载
环境保护越来越被重视，它关系到人类赖以生存的环境，连申奥也有环境指标。于是乎清洁能源、绿色城市均出现了。变频调速可用在三个方面的环保类负载。一是工业污水处理，二是垃圾电厂，三是工业排烟、排气、除尘的控制。如广州炼油厂，改用曝气机污水处理的搅拌设备，采用笼式电机变频调速后，提高产品可靠性，节电40%以上，同时提高了活性污泥微生物群的寿命，提高了污水处理的效果。再如佛山垃圾电厂在工艺中选用52台变频器。可见变频调速已成为环境保护的主要设备。中国石化总公司制定一个熄灭火炬（主要指大炼油厂的可烧气体）计划，即是把可燃气体输送到用变频调速的压缩机柜回收。
实例7、音乐喷泉类负载
非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城广场音乐喷泉均属于此，即节电又效果颇佳，在施工音乐喷泉时，要注意变频器谐波对控制系统的干扰。
实例8、卷烟机类负载
卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林8、还是莫林10，均非无级调速。因而，在卷烟行业主要是解决无级调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。
昭通卷烟厂十九台进口的格兰特4卷接包装联合机组采用变频调速后，日增产香烟200 箱，200箱香烟的利税相当19台变频器的价格，即一天收回投资。因而，卷烟机改造迅速，受益很大。现在国产的烟机大部分都装备了变频调速功能。
实例9 、大型窑炉煅烧类负载
冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电
机、串极调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低，近年来，不少单位采用交流变频控制，效果很好。
株州冶炼厂锌浸出渣挥发回转窑是回收锌的主体设备，共有三台。窑外径2.8米，长44 米，原用正流子电机和滑差电机拖动，故障多，经常跳闸，维修量极大。由于现场环境恶劣，导电尘埃多，电机火花不断。刷握、碳刷更换不断，90年小修56 次，更换碳刷1670只，刷握647只，严重的影响了生产。91年6月该厂完成了回转窑的变频调速改造。运行平稳、可靠、操作简单，没有发生因电机拖动故障而影响生产。年节电12万度，超产117.82万元。唐山碱厂轻灰煅烧炉是纯碱生产关键设备，直径3.6米，炉身长30米，总重266 吨，采用220KW变频器拖动，低频启动好，旋转稳定，可靠性高，提高了产品质量，使该煅烧炉的生产进入全国先进行列。
实例10 、吊车、翻斗车类负载
吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳，正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求。
独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机，工艺要求防爆，采用防爆笼型电机。原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能，不能定位。力矩小，吊起物体下滑，无法吊装19吨重的过滤器机座，使该车间晚开工一年多，损失千万元。91年7月采用变频调速加制动功能，使主钩、辅钩、大车、小车五台电机由一台变频器控制，效果很好。过载试验吊起22吨，很快把3台各重40吨的过滤机安装在10米高二层平台的机位上。
码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置，以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。
变频调速装置，除节电显著外，还是某些生产工艺中必需的设备。
实例11 、转炉类负载
转炉类负载，用交流变频代替直流机组简单可靠，运行稳定。
1994年5月1日，承德钢铁公司炼钢厂三套20吨转炉直流拖动系统全部处于故障状态。拟寻找一个“又快又好”的恢复生产的调速方式，请来了我国电气转动专家刘宗富教授。在刘教授的建议下，由该公司经理定案，20吨转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。从供货到安装、调试、经过13 天，三台转炉全部正常投入生产。这是我国20吨转炉倾动和氧枪升降第一次采用变频调速。经过多年的生产应用，该系统运行稳定可靠，技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工减少90%以上，年增产1.5万吨钢，节电22万度，直接经济效益231万元。为钢厂以后稳定的生产打下坚实的基穿 该系统1995年通过机械工业部鉴定，并被河北省评为技术进步一等奖。
实例12 、特种电源类负载
许多电源，如实验电源，飞机拖动电源（400HZ）都可用变频装置来完成，好处是投资少、见效快、体积些 操作简单。
粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺绽电机为150HZ/160V 。长期以来，国内粘胶行业一直使用电动——发电机组中频电源供电，称动变频。由于这种方法弊病太多，而逐步采用交流变频电源供电，称静变频。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家，八台160KW 变频器分二组供电（每组一台备用）。自1992 年12月生产以来，比动变频有明显的优势。
A.可靠。运行多年，未发生故障跳闸。
B.运行稳定，电压、频率波动极些
C 调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。
D.噪音小，改善了操作人员的环境。
E.提高了产品质量。该厂一期工程（采用动变频供电），粘胶长丝合格率仅55.1% ，一等品合格率为零，二等品合格率为20%，而二期工程（采用静变频供电）平均合格率98.12%，一等品合格率88.7%。
F.增加了产量。一期工程设计能力2000 吨/年，试生产半年，产量仅65.53吨，而二期工程设计能力1000吨/年，试生产半年，生产长丝685.25吨，大大超过设计能力。
G.节电13%。
由于静变频为粘胶行业带来极大的好处，不少企业，如吉林化纤厂、九江化纤厂、宜宾化纤厂、湖北化纤厂、丹东化纤厂、潍坊化纤厂（除宜宾外，均属上市公司）等均采用了静变频技术。
变频调速除节电外，还有增产、降耗、优质的效果。由于它具有体积些 重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点，深受使用人员欢迎，变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备，是迈入21世纪的首要的传动技术，利国利民。
建筑节能原理与技术 第一章绪论 建筑节能的含义：建筑节能是指提高建筑使用过程中的能源效率，主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器和热水供应等的能源效率。 建筑节能的意义：①提高了建筑物在使用期间的能源利用效率②减少CO2的排放，降低大气污染③是改善建筑室内热环境，提高居住水平的必由之路。 常用的建筑能耗：采暖，空调，照明。 降低建筑能耗可采取的措施：①确定建筑节能工作的主要对象,找出工作重点②发挥政府宏观调控作用,引导并促进建筑节能相关法律法规的执行③重点开发建筑节能技术,构建节能技术创新机制④建立科学的能源利用评价体系⑤提高全民节能意识⑥完善节能法律法规体系。 怎样理解建筑节能的气候适应性原理：建筑节能的气候适应性起源于建筑的气候适应性，在一种气候条件下节能成功的建筑在另一种气候条件下不一定适应。①建筑起因于气候②建建筑设备的性能和能耗大小与气候紧密相关③筑热工性能与气候密不可分 第二章建筑节能气候学 建筑节能设计气候主要要素：太阳辐射、空气温度和湿度、风等。 太阳常数：在大气层上界的太阳辐射能，随太阳与地球之间的距离以及太阳的活动情况而变化，其范围为1.8~2.0卡/厘米2·分，平均值为1.97卡/（厘米2·分），此值称为太阳常数。 绝热降温和绝热升温：高度的变化也会使气温变化。当一起团上升的时候，气压陡高处下降，气团膨胀而变冷：反之，当气团下降时，则因压缩而升温，属于绝热降温和绝热升温过程。温度随高度的变化率约为1℃/hm。 温度直减率：在自由大气中，空气温度随高程增加而降低，直至同温层的高度。这种降低称为温度直减率。随着季节与昼夜时间而改变，平均值约为0.6℃/hm。 在同一地区内，风的分布与特性取决于若干全球性和地区性的因素。其主要的决定性因素是：气压的季节性的全球分布，地球的自转，陆，海加热和冷却的日变化，以及该地区的地形与其周围的环境。 热岛现象：由于城市地面覆盖物不同于自然原野，密集的城市人口的生活和生产中产生的大量热量，造成城市内的温度高于郊区温度，温度分布复杂。如果绘出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线相似。人们把这种现象成为“热岛”。 气候分区：西方学者柯本剔除的全球气候分区法一起问和降水两个气候要素为基础，并参照自然植被的分布，把全球气候分为6个气候区：赤道潮湿性季候区（A），干燥型气候区（B），湿润性温和型气候区（C），温润性冷温型气候区（D）和极地气候区（E），其中ACDE为温润气候，B 为干旱气候。 根据柯本的理论和气候分区图，我国被分为C，D，B，H四个气候区，和我国的热工分区有部分是重叠一致的。 建筑热工设计分区：建筑热工设计分区是根据建筑热工设计的要求进行气候分区，所依据的气候要素是空气温度。建筑热工设计分类用累年最冷月（即一月）和最热月（即七月）平均温度作为分类主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，将全国划分成五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。 分区名称主要指标设计要求
论化工与画工 李贽评《西厢》《琵琶》有“化工”“画工”之别,依据正是剧作者是否抒发了内心的情感,是否空言其道。通过对比《西厢》《琵琶》女主人公思想、感情、行为的不同,再结合作者的写作目的,了解这两部戏剧在塑造人物上的差别。 李贽曾经这样评价过《西厢记》和《琵琶记》:“《拜月》,《西厢》,化工也;《琵琶》,画工也。”何为“化工”,何为“画工”?李贽是这样解释的:“夫所谓画工者,以其能夺天地之化工,而其孰知天地之无工乎?今夫天之所生,地之所长,百卉具在,人见而爱之矣,至觅其工,了不可得。岂其智固不能得之欤?要知造化无工,虽有神圣亦不能识知化工之所在,而其谁能得之?”可见,“画工”是情意未到的雕琢之作,而“化工”,则是不平则鸣的宇宙自然的造化;真正可以引起读者和观众共鸣的,是《西厢记》一类的“化工”,而非语句华美工整的刻意而为的《琵琶记》一类的“画工”。 这两部同是中国戏曲史上不可多得的精品《琵琶记》和《西厢记》, 又是在哪里分出了“画工”与“化工”之别的呢?我认为,不仅仅在语言上,同样,在剧情安排,人物塑造上,都可以看出作者创作时的用心,是“不平则鸣”,还是因为过多的雕琢词句、承载伦理而湮灭了作品本身的“真心”。 《琵琶记》讲述了这样一个故事: 东汉时候，陈留县的秀才蔡伯喈,告别父母和妻子赵五娘,进京赶考,得中状元。受到丞相器重,被强迫招赘为婿。就在此时,陈留县正遭受着连年的严重灾荒,他年老的父母因为饥贫交加而死去,贤良的妻子没法生活下去。她剪下头发来卖, 为翁姑料理殡葬以后,独自一人进京去找寻久无音信的丈夫。因为没有旅费,就身背琵琶, 在漫长的旅途中卖唱度日,受尽了千辛万苦,终于夫妻团聚。《西厢记》则描述了崔相国的女儿崔莺莺在和母亲送父亲的灵柩回乡的路上,与书生张珙在普救寺里相遇, 并一见钟情, 从而不顾母亲的阻挠, 不顾门第的不同, 在侍女红娘的帮助下, 私自结合。崔母被迫承认, 但要张生上京赶考, 于是崔张二人被迫分离, 最后张生中举归来, 终于和莺莺团圆。在这两个故事中, 女主人公的形象是完全不同的。 《琵琶记》中的赵五娘, 有着舍己为人、勤劳善良的传统妇女的特点, 她不愿丈夫上京考试,但却又不愿违背公公, 最终她的丈夫离开, 再没有音信, 而她也被迫独自挑起生活的重担来面对饥荒、贫困、恶吏。她的这个形象, 正是古代千千万万妻子的形象的集合。和她有着类似遭遇的:《秋胡戏妻》中秋胡的妻子罗梅英被一别十年再次见面的丈夫调戏,《莺莺传》中莺莺被中举的张生无情的抛弃, 这些悲剧有着共同的根源——那就是男尊女卑的社会中社会伦理道德的深深的束缚。但是剧作家高明并没有对这种社会现象进行控诉和批判, 反而对默默忍受这种束缚和压迫的赵五娘进行了高度的赞扬, 她是作者心目中的传统妇女的完美代表, 是古代封建社会下被歧视, 被不平等对待的女人们的行为楷模。高明作《琵琶记》是为了通过这个故事来表扬赞美孝子、贤妻, 以行教化、正风俗的。在《琵琶记》的“副末开场”中说: “少甚才子佳人。也有神仙幽怪,琐碎不堪观。正是: 不关风化, 纵好也徒然”。“休论插科打诨, 也不寻宫数调, 只看子先与妻孝。”带着这样的载道的目的刻意来塑造一个人物, 就会显得僵硬、不自然, 也许在初看时会给人留下深刻的印象, 但是却不能仔细琢磨, 越是琢磨的深了, 越是会发现这个人物的形象单薄, 没有血肉; 除去美丽的外衣, “赵五娘”的形象就只剩下道德伦理和说教了。 比如蔡伯喈父母和赵五娘在连年遭灾的情况下痛苦生活是塑造赵五娘形象必不可少的舞台和背景, 但是它有着明显的漏洞: 即使蔡伯喈被强招为婿不能回家看望父母, 他又为什么不能寄些信、捎些钱, 而只是一去无踪影, 任爹娘活活饿死呢?这又 １
变频节能技术的研究与应用 内容摘要 近十几年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，也就是说计算机数字控制技术以及交流调速技术已经取代了模拟控制技术和直流调速技术的时代，成为了新的发展趋势。当代社会用以推动技术进步、为提高产品质量而改善工艺流程、节约电能的重要手段就是采用电机交流变频调速技术。变频调速技术是国内外都非常认可的最有发展前途的调速方式，因为它具有适用范围广，拥有节能效果以及高功率因数、高效率，启制动性能和调速效果优异等等优点。 本文在总结前人研究的基础上，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频技术的基本理论进行相关的分析，为了对变频技术有一个细致的了解，本文以华能曲阜热电厂节能改造为例，详细的介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程，并总结出改造的结果。 关键词：变频技术；节能改造；变频器；凝结水泵
目录 内容摘要 (1) 1 绪论 (3) 1.1 课题的背景及意义 (3) 1.2 国内外发展现状 (4) 1.2.1 国外变频技术发展现状 (4) 1.2.2 我国变频技术发展现状 (4) 1.3 论文主要工作 (5) 2 变频节能技术简介 (7) 2.1 变频器的基本结构 (7) 2.2 变频器的分类 (8) 2.3 变频节能原理 (8) 3 变频节能系统 (10) 3.1 变频节能系统配置 (10) 3.1.1 变频改造方案 (10) 3.1.2 变频改造设置 (11) 3.2 变频控制系统的基本原理 (12) 3.3 系统调试及参数 (13) 3.3.1 凝结水泵变频器操作 (13) 3.3.2 变频器运行操作 (14) 3.3.3 机组电机和水泵参数 (14) 4 变频节能改造效果分析 (16) 4.1 #2机组凝结水泵改造结果分析 (16) 4.2 #1机组凝结水泵改造结果分析 (16) 5 结论 (18) 5.1 结论 (18) 5.2 变频技术展望 (18)
技术背景介绍 ㈠、XX型热能产品技术——比燃油锅炉节约50%-90% 1、XX热能技术的四大优点 XX型热能技术节能产品，是基于逆卡诺循环原理，揉合XX公司自己研发的专利技术，建立起来的一种高效节能和优质环保的制热制冷技术产品，它整合和利用建筑物各体系热源资源，合理配置了建筑物冷暖热水系统中所有设备的优质效果，通过自然能获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来制取热水和为制冷提供能源，整个系统集热和制冷效率甚高。 XX型热能技术有四大优点，第一是节能，有利于能源的综合利用；第二是无污染排放，有利于环境保护；第三是冷热结合，设备应用率高，节省投资，第四因为它是电驱动，所以它调控比较方便。因此XX型热能设备受到社会和市场的高度关注，它开辟了建筑物冷暖热水资源综合利用和节能技术之先河。 XX型热能技术是二十一世纪的一个能源技术，通过热泵利用自然能和XX公司专利技术，提高能效的利用。能效的利用有两个含义，从环境角度来讲，可以减少温室气体的排放，减少对环境的有害的因素，从另外一个方面来说，就是解决电力高峰负荷的一项技术整合。 2、产品特点 高效节能：集热效率高，运行成本低。
(同比用电量是电热水器五分之一) ●绿色环保：高新科技的结晶，代表未来发展方向。 ●安全节约：无后顾之忧，初装费低，一元钱当五元钱花。 ●四季制热：阴雨天或寒冷冬季，均能全天候合成高温热源。 ●时尚耐用：用料精选。(使用寿命在18年以上) ●设计精堪：全自动控制，免维护运行，代表制热高新精尖科技。 ●体积小巧：可置屋顶、阳台、庭院、室内等，并能与建筑物有 机结合。 3、产品发展 热泵技术从1924年发明到现在，在很长的一段时间里没有被人类充分地认识和运用面。供暖还是利用传统的燃气，或者电热这样一个传统的方法，因为它比较简单，比较直接。但到20世纪60年代，世界能源危机以后才给予充分的重视，世界经济持续发展，要给子孙后代留下能源，一定要注意能源的节约和合理的使用。所以世界各国纷纷加大了研发力度，推广热泵技术，所以目前热泵技术已经比较广泛地使用。
工业节能原理与技术A复习资料 一、选择题 1-5：CBBAC 6-10:CACCC 二、名词解释题（每题4分，共20分） 1、节能: 2、能源：可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。 3、技术节能: 又称间接节能，指通过合理调整，优化经济结构、产业结构和产品结构提高产品质量，节约使用各种物资等途径而达到的节约效果。 4、结构节能:又称直接节能，它指能源系统流程各环节中，由于加强企业经济管理和节能科学管理，减少跑、冒、滴、漏；改革低效率的生产工艺，采用新工艺、新设备、新技术和综合利用等方法，提高能源有效利用率从而降低单位产品能源消耗所实现的节能。 5、完全热力学平衡:同时满足热平衡、力平衡和化学平衡。 三、简答题（共6题，共50分） 1. 简述我国的能源资源状况及其特点。（8分） 经济发展速度快，人均水平低；能源消费总量大，人均能耗低；能源消费结构以煤为主，脱离世界能源消费的主流； 能源消费引起的污染物排放，已使环境不堪重负；能源资源相对贫乏，长期能源供应面临严重的短缺； 能源利用效率低，存在巨大节能潜力；能源问题是保证中国未来经济、环境可持续发展的一个重要问题。 2. 能源按来源分可分为哪几类？试简述之。（8分） 3. 能源按使用状况可分为哪几类？试简述之。（8分） （1）常规能源:开发技术较成熟、生产成本较低、大规模规生产和广泛利用的能源。如煤炭、水力、石油、天然气等 （2）新能源:目前尚未得到广泛使用，有待科学技目前尚未得到广泛使用，有待科学技术的发展，以便将来更经济有效开发的能源效的。如太阳能、地热能、潮汐能等。 4. 能源按转换和利用层次可分为哪几类？试简述之。（9分） 按能源的转换和利用层次分: 一次能源、二次能源、终端能源（1）一次能源：自然界自然存在的未经加工自然界自然存在的未经加工或转换的能源。如石油、天然气、风能等。又分为可再生能源(如风能、生物质能、水能、太阳能等）和非再如风能、生物质能、水能、太阳能等）（2）二次能源：为满足生产工艺或生活上的需要，为满足生产工艺或生活上的需要，由一次能源加工转换形成的能源产品。如电、煤气等。（3）终端能源：通过用能设备供消费者使用的能源。 5. 能源按对环境的污染程度可分为哪几类？试简述之。（8分） (1) 清洁能源：无污染或污染小的能源。如太阳能、风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。（2）非清洁能源：污染大的能源。如煤炭、石油等。 6. 简述化工节能减排的意义（9分） 1
化工工艺中常见的节能降耗技术 摘要：随着化工企业的发展，化工企业的经济水平也有了很大的提高，对促进 我国的经济发展也起到了很大的作用。随着我国倡导的企业可持续发展和生态环 境保护的发展理念，化工企业也将环境保护的理念融入到流程操作过程中，使得 能源在实际生产过程中的使用更加高效。同时，高效的化学生产设备也被采用， 这大大提高了化学工艺的质量水平。 关键词：化工工艺；节能；降耗；技术 导言：随着当今社会环境保护和节能减排的理念越来越受到重视，化工企业 越来越重视节能降耗技术。同时，它也在保护生态环境方面发挥着重要作用。在 传统的化工生产过程中，对节能降耗技术的重视程度不高，造成了过程中过多的 能源浪费，也对生态环境造成了严重的污染。因此，为了降低能耗，促进化工企 业健康可持续发展，化工企业必须引进节能降耗技术，这也是保护生态环境的需要。将化工企业运用节能降耗技术的必要性及意义进行分析，并对化工工艺中节 能降耗技术实际应用中的问题进行阐述，希望通过个人的工作经验，对于研究节 能降耗技术的企业提供一些借鉴。 1 化工工艺中节能降耗技术应用的必要性及意义 1.1节能降耗技术应用的意义 能源在化学工业的可持续发展中起着重要作用，也是中国企业可持续发展的 核心内容。然而，企业化学过程中消耗的一些能量是不可再生的。因此，化工企 业应用节能降耗技术可以有效控制能耗，同时也符合企业科学可持续发展的理念。化工企业不仅注重经济效益，也创造了对环境污染最严重的企业。化工企业对于 其所释放的污染物没有进行有效处理，从而在造成了酸雨等环境污染情况，给生 态环境造成了很大的影响，因此，化工企业在工艺流程中使用节能降耗技术，对 于环境保护起到了很大的保障作用。 1.2节能降耗技术应用的必要性 如果化工企业想健康持续发展，他们对能源的需求也会增加。然而，随着全 球能源危机的加剧和能源消耗的过度，化工企业的经济效益和可持续发展将受到 很大影响。化工企业作为能源消耗行业之一，也是当前化工行业可持续发展的必 要手段，可以节约能源，降低化工过程的消耗。在化工工艺中节能降耗技术的应用，对于化工企业而言，可以能有效控制能源的耗损以及浪费的情况，也可以为 企业降低化工能源的成本及开支，同时也增加了化工企业的经济效益以及市场的 竞争力。节能降耗是化工企业可以生存的必要条件，也是化工企业可健康持续发 展的重要因素。因此，化工企业必须在化工工艺操作过程中，加大工艺的节能降 耗技术的应用，从而适应社会发展对于化工企业的要求。 2 化工工艺中的节能降耗技术措施 2.1 及时改进化工工艺 现阶段，虽然化工生产过程中存在一些节能降耗技术，但也存在许多不足之处，无法达到节能降耗的良好效果。为了更好地达到节能降耗的目的，节能降耗 技术应该不断改进和优化。为了显示节能降耗技术的价值和实用性，在化学工艺 操作中应该采用更先进有效的技术。在工艺改进中，应注意某些添加剂和催化剂 的作用，这些添加剂和催化剂可以更好地提高化学生产的辅助效果，也使化学工 艺更加灵活和高效，最终从本质上实现节能降耗。此外，有必要淘汰掉一些传统 的化学工艺，这样可以提高节能降耗技术的先进度，具体的措施比如将一些老旧
变频节能技术应用分析 发表时间：2009-12-04T11:31:02.450Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年10月下旬刊供稿作者：王栋 [导读] 变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的 王栋（广东电网公司惠州供电局） 摘要：变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。是感应式异步电动机节能的重要技术手段之一。 关键词：变频器节能技术 0 引言 对于异步电动机通过调速达到节能目的方法很多，如：调压调速,又称为滑差调速；变极对数调速和品闸管串极调速等等，根据不同的负载性质，有针对性的选择。在各种调速节能中，利用变频调速，是异步电动机调速效果最好、最成熟、最有发展前途的节能技术。 1 变频器控制对像： 变频器应用，可分为两大类：一种是用于传动调速，另一种是各种静止电源（静止电源暂且不讲）。变频传动调速，其应用目的就是通过对电机调速来达到节约能源。控制对象就是在动力设备上实现电—机转换的电动机。这是由感应式异步电动机的性能和特征决定，其次是由于所带的负载对电机调速的负荷适应性所决定。由电机转速的数学公式我们知道，电机的实际转速，主要取决于电机定子的旋转磁场（n1=t*f/p）。对一个绕制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率，t 为时间常数，P为电机的极对数，n1正比电源频率f，从电机的结构上我们看到定、转子之间没有任何电的连接，基于磁场感应和机械惯性，转子的转速和定子旋转磁场的转速总是不同步，差一个转差数（一般为n1的1%-1.8%,）称为转差率S，由此可见电机的转速也正比于电源的频率。n2=t*f(1-s)/p从异步电动机变频时机械特性曲线中，我们不难看出转速的变化对电机的转矩影响较小，对于传动机械功率要求完全可以满足。变频调速控制是在降低输出频率的同时输出电压也相应降低，转矩正比输出电压。转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是人为地改变电动机的机械特性来获得不同的转速，直接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整，这对于节能改造成本，保持原有机械性能都大有好处。变频传动调速的特点是：①不用改动原有设备包括电机本身；②可实现无级调速，满足传动机械要求；③变频器软启、软停功能，可以避免启动电流冲击对电网的不良影响，减少电源容量的同时还可以减少机械惯动量，减少机械损耗；④不受电源频率的影响，可以开环、闭环手动/自动控制；⑤低速时，定转矩输出、低速过载能力较好；⑥电机的功率因数随转速增高功率增大而提高，使用效果较好。 2 节能变频控制 机电设备配合设计原则：电机的最大功率必须满足负载下的机械功率和转矩，对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生、负载的变化是非线性的，而电机的输出功率却是恒定的，这就意味着在非最大负载时电机输出了相当一部分多余功率，电能也就白白浪费掉了。风机、水泵类就是较典型例子。 风机、水泵类风量和流量的控制在过去很少采用转速控制方式，基本上都是由鼠笼型异步电动机拖动，进行恒速运转，当需要改变风量或流量时，事实上都采用调节挡风板或节流阀。这种控制虽然简单易行，能满足流量要求，但对电机来讲，从节省能源的角度来看是非常不经济的。生产中很容易检测出来。 这类设备一般都是长时间运行，甚至很久不停机。在实际检测中发现，除在极短时间流量最大值外，近90％时间运行在中等或较低负荷状态，总用电量至少有40％以上被浪费掉。采用变频调速控制，对风机、水泵类机械进行转速控制来调节流量的方法，对节约能源，提高经济效益具有非常重要意义。 3 风机、水泵的节能方法 从流量控制原理上讲，风机、水泵的结构和工作原理基本相同. 3.1 具体测试某工厂炉底风机散热控制系统，冶炼炉根据不同材料、需要不同的炉底冷却温度，设计满足最大冷却风量设计为四台18.5KW4极叶轮式风机，全功率运转，但用最大冷却风量的概率极低。冶炼常用几种材料，四台风机对开风量过大；对开两台时，达不到冷却要求；对开一对再侧开一台，冷却不均、无法满足工艺要求；原设计4台对开风机靠调节挡风板可满足冷却要求，但对电机来讲，浪费电能。风板全开时，运行电流24A，全关闭时22A，输入功率从17.0KW—18.5KW变化，节电率不足8％。针对这一特殊要求制定方案，对其中两台对开电机进行开环变频调速控制，配合两台全速风机，即满足不同材料的温控要求，又能节约电能。按照这一方案进行改造后，节电效果非常明显。针对其中一种材料需固定频率控制进行冷却,几个月才换一次，设定频率在25—35之间，完全满足冷却要求。工频下运行时一台18.5KW风机（经变频器输出），每小时耗电为11.9度/小时，日耗电量为：285.6度/24小时。在正常运行时根据不同材料的温度要求，设定频率分别为：25Hz、30Hz、35Hz、40Hz和45Hz。 需要指出的是：变频器当输出频率降低时，输出电压也相应降低，输入功率明显减少，对应频率降低时电压降低电机不会有温升，若频率不变时电压降低至浮动电压下限值时，电机就会有温升。 3.2 水泵节电：同风机原理很相近。以某酒店750TRT中央空调冷水机组水系统90KW冷冻泵和55KW冷却泵为例：主机制冷是根据温度的变化而工作，是非线性负荷，而水泵电机基本上是线性恒功率输出。1台55KW冷却水泵靠调整阀门来改变流量，虽然能满足主机运行要求，但对于电机来讲节电意义不大，阀门的全开和全闭，电流从107A—97A之间变化，平均节电不足7％。通过改造采用温度控制为主，压力控制为铺进行闭环变频控制水泵电机，水泵电机平均节电率都在30％以上；90KW冷冻水泵电机靠调节阀门电流在163—148A之间变化，平均节电不足6％，经闭环控制变频调速改造后，节电率平均也在30％以上。为什么会有这么大节电空间呢，因为中央空调系统设计时的最大容量是以人流、气温、空间散热三项极限指标为依据计算的（即人流最大、气温最高、空间散热最差），平时出现这种情况的概率极低，从经验上讲不到10%，空调系统大部分运行时间都在中、低负荷状态，空调主机的负荷曲线是非线性的，而水系统的水泵负荷是线性恒功率的，以满足主机的最大负荷为标准。这样在主机非最大负荷时水泵就必然存在着电能浪费空间。通过变频调速控制使水泵电机的负载曲线符合或接近空调主机的负载曲线。 3.3 高压变频控制传动调速控制设备都是在3KV以上大容量电机，一般都在几百KW到几千KW，负载率大于0.5,节电效率较低压变频控制略低，在18—25%左右，电机容量大耗电也多，虽然节电率较低，但用电基数大，也是非常可观，高压变频设备技术复杂设备体积大，
对中央空调变频节能技术的概述 发表时间：2017-11-09T11:37:57.210Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：黄嘉慧 [导读] 摘要：随着我国经济的持续发展、电力供应日趋紧张。 广东申菱环境系统股份有限公司广东佛山 528000 摘要：随着我国经济的持续发展、电力供应日趋紧张。中央空调以电能为动力，为人们提供了舒适的生活和工作环境，高层楼宇的中央空调是用电大户，几乎占了建筑物耗电量的60%；对于商场和综合大楼则高达70%以上，日常开支费用很大。在欧美等一些发达国家中，空调耗电量甚至占了其城市总用电量的30%以上。因此节能已成为各行业的重要议题。在我国和谐社会建设以及倡导节能减排的社会大背景下，高效利用资源，关注节约电能已成为可持续发展突出问题，这就需要对传统的中央空调进行技术改革，大力发展变频技术。因为，在中央空调控制系统中引入变频调速技术不仅能够有效地减少噪声，节约电能，减少对电网的冲击，提高空调房间的舒适程度，还可以延长机械及管网的使用寿命，具有诱人的应用前景。 关键词：中央空调；节能技术；变频调速技术 1.中央空调采用变频技术的重要性分析 在中央空调系统中，各种类型和不同功能的风机水泵的容量是根据建筑物最大设计冷热负荷设计选定的，并留有一定的设计余量。由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的冷热负荷在绝大部分时间时远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。各种风机水泵一年四季在工频状态下全速运行，采用节流或回流挡板等方式来调节流量和风量，产生大量的节流或回流损失，因此造成了能量的较大浪费。随着科技的发展，变频器已广泛应用于各行各业，其较高的性价比和成熟的技术，在中央空调的各种风机水泵等电机拖动系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力以及温度等参数的变化以取代阀门控制流量，将取得显著的节能效果。 2.中央空调变频节能的原理系统组成 中央空调进行变频节能系统，需要硬件及软件技术的组合，利用矢量控制手段将动态过程相应补偿，恒转矩调压、瞬流干扰负向抑制技术综合使用。变频调速技术产生的新产品，通过同步跟踪，调压、调相、调节频率、瞬流抑制于一体，具有：（1）恒转矩的条件下调节控制电压，限制电流，使电机负载处于最适当、最小、最省电力的电压和电流运行状态。 （2）矢量控制和模糊逻辑控制的优化调频技术，具有最先进通用变频器的全部功能。 （3）由微机采样跟踪，实现功率因数动态补偿。 （4）瞬流干扰抑制技术，过滤瞬流波动减小其所造成的损失和干扰。 正是由于这些优势，使中央空调变频节能有实施的理论依据和进行控制的可行性。其主要应考虑的因素有：（1）在中央空调设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求，所以按最大的负荷设计并有15%左右的富裕量，而平时使用时并不能达到满负荷，所以存在较大的裕度，其中主机常常可以根据负载变化自动加载，卸载，而水泵的流量却不能随主机匹配调节，存在很大浪费。 （2）系统的流量压力必须靠截流阀和旁路阀调节来完成，因此不可避免存在较大截流损失和消耗大流量高压力主机，以及低流量小温差的现象。不仅大量浪费电能，而且还可能造成空调冷暖不适的情形，同时对系统设备带来不利的影响。 （3）电机起动电流为额定值的5倍左右。电机在如此大的电流冲击下，进行频繁的起停，对电机、接触器触点、空气形状触点带来电弧冲击，同时也会给电网带来一定的有害冲击。同时起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会给机械传动、轴承、阀门等带来疲劳损伤。 （4）变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势，因此这不仅能有效改良现代空调系统的工艺不足，还能大幅降低能耗节省运行成本。因此，在中央空调系统中安装变频控制系统并设置闭环自动调节，使节能效果更好。 3.变频节能技术在中央空调的应用 3.1冷冻水系统的控制 在中央空调系统中，冷冻水系统、冷却水系统和冷却水塔风机分别采用变频调速控制都可以取得显著节能效果。在中央空调系统中，往往有多台冷冻水泵和冷却水泵分别构成管路并联的冷冻水循环系统和冷却水循环系统。在此类系统中，只需在冷却水系统和冷冻水系统中分别采用1台变频调速器，分别使用1台PLC控制器和切换控制器对一组冷冻泵电机和冷却泵电机进行切换控制，使两个系统均有1台泵处于可调节状态，当热负荷较小时只需1台电机工作在低于工频状态就能满足要求，根据设计者的意愿，可通过PLC控制器和切换控制器使任1台电机工作在变频状态，运行频率可根据实际负荷的大小由变频器自行调定。当热负荷增大，开1台电机不够，而开两台电机又有余时，通过参数反馈控制给PLC控制器发出起动另1台电机的指令，PLC控制器和切换控制器会自动地将原来工作在变频状态的电机的频率从运行频率提高至工频50Hz，然后将它从变频器上切除并直接挂接到工频电源上，再将第二台电机连接到变频器上，使第二台电机实现平滑软起动，运行频率根据实际负荷需要由变频器调定。当热负荷进一步增大，上述切换控制过程不断重复，直至所有电机全部投入。水系统能提供的最大容量是全部电机均工作在工频满负荷状态。利用PLC控制器对变频器进行切换控制，可取得最佳的节能效果，而且，减少了与传统控制器相比的大量中间继电器，提高了系统运行的可靠性，达到最少投资和最大回报的效果。 3.2.冷却水系统的控制 在中央空调冷却水系统中，降低冷却水温度可以提高制冷系数，降低单位制冷量的能耗。冷却水温调控的目的是在满足负荷的要求下，使冷却水温度尽可能低，同时不增加冷却塔电机的功耗。而冷却塔所提供的冷却水除了与冷却塔性能有关外，还与环境工况、风扇电机及水泵电机的转速有关。因此，当环境工况有利于降低冷却水温度时，可以通过对冷却塔风扇及水泵电机的转速控制来达到节能的目的。当冷冻水的流速减慢后，单位时间内在蒸发器中交换的热量也会减小，为保证出口温度不变，压缩机必须卸载。在蒸发器压力（温度）确定之后，压缩机功耗就与冷凝压力（温度）的高低成正比，增大冷却水流量有利于降低压缩机功耗，但冷却水泵功耗也会上升，因而应使冷却水流量控制在总成本最低点上。采用交流变频调速技术后，由于电机可在很宽的范围内平滑调速，可将所有节流阀开至最大，使管道畅通，节流损失最小。通过改变电机转速来改变冷却水、冷冻水的流速，使其在满足制冷机正常工作以及达到平衡热负荷所需冷量的要求下，使冷却水、冷冻水在冷却塔及风机盘管中充分释放与热负荷大小相当的冷量，提高换热效果。
浅谈化工工艺中常见的节能降耗技术措施 【摘要】：化工企业在生产过程中，如何使能量损耗得到最大限度的?p少，越来越得到人们的关注与重视。因此寻求新的化工节能发展的新途径，利用节能降耗的措施，合理利用能源，才能保证化工企业的顺利发展。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对化工工艺中常见的节能降耗技术措施进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。 【关键词】：节能降耗；生产工艺；化学反应 【前言】：在化工产品的生产过程中，能源消耗及浪费是极其普遍的现象，这不仅会增加企业的生产成本也不利于行业的可持续性发展。因此，生产过程中，应当有效的利用节能降耗技术，通过相关的方式，对生产过程进行优化，避免发生能源大量的消耗及浪费现象，从而降低生产成本，增加产品竞争力，提高企业经济效益，同时降低对环境的污染。 1、化工节能技术使用现状 能量的损耗在生产中并非凭空出现的，都是由各种因素造成的（如：保温厚度不够、设备?x型不当、装置老化、生产工艺落后等）；现行化工生产过程中“化工流程模拟软件”是比较常用的计算软件，其可较准确的分析工艺过程的物性数据，以便为新装置的设备选型或老装置的改装提供依据。
可是，现今很多化工企业还存在一种错误的思想，认为生产过程中能量损耗是不可避免的，而且改进工艺及装置所花费的一次性资金投入要大于节约的能源费用，所以很多企业不愿意去更新装备、改进生产工艺；这种想法是很不可取的，改进装置、改进工艺的投入是一次性的，而由此得到的收益是持续性的，这也符合企业持续性发展规划。由量变到质变，就是在持续不断的改进中创造的。 2、节能降耗技术研究 2.1 合适的设备选型 化工产品的生产，生产过程的能量传递都是在设备上进行的，合适的设备不仅可以提高产品收率，而且还可以提升能量的利用效率。因此，设备是节能技术的主要体现形式。设备选型的原则是：合理性、先进性、安全性、经济性，四者缺一不可。合理性主要包括设备结构合理，要便于操作，便于生产，符合生产条件；材质选型合理，设备材质要依据生产工艺条件进行选型，化工生产过程经常会遇到强酸、强碱等情况，这些都会引起设备腐蚀，稍有不慎轻则损坏设备，重则造成事故引发灾难。先进性是指设备需运行可靠、高效，自控水平高，单位产能大，单位能耗低。安全性是指工人劳动强度小，潜在人身伤害点少，运行平稳，对现场工作环境要求低。除了以上三类，设备还应满足投资费用省运行费用少，性价比高等要求。
变频器节能节电原理及其应用 什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。 到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的 SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC－DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA 接口和 RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。 调速节能原理从二个方面来说明： 1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。 2、流体力学的观点 流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到 51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。 为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子： 实例 1、空调类负载 家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。 北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有 20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭
目录 化工节能技术 (1) 分离过程选论 (3) 化工流程机械 (5) 高等化工热力学 (7) 化学反应工程选论 (9)
《化工节能技术》课程教学大纲 课程名称(中文)：化工节能技术学分数：2学分课程名称(英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering 课内学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时 课外学时数：4 （最低要求） 教学方式：课堂授课+ （上机） 教学要求： 学生学完本课程后，应达到下列要求 1.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。 2.掌握能量转换遵循的基本定律。 3.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的 基本原则和主要途径。 4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与 化工节能有关的实际问题。 课程内容简介( 500字以内)： 化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。主要包括热力学第一定律和第二定律，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火用损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。 课程大纲（具体到章、节、小节）： 第1章总论 1.1 能源与能源的分类 1.2 节能的途径 第2章节能的热力学原理 2.1 基本概念 2.2 能量与热力学第一定律 2.3 火用与热力学第二定律 2.4 能量的火用计算 2.5 火用损失与火用衡算方程式 2.6 装置的火用效率与火用损失系数 2.7 节能理论的新进展 第3章化工单元过程与设备的节能 3.1 流体流动与流体输送机械
变频调速技术简介 [摘要] 本文描述了变频调速技术的发展状况，工作原理，阐述了变频调速技术的应用及一般故障检测。 [关键词] 变频调速节能降耗故障检测 近年来，交流变频调速技术越来越普遍应用，是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，交流变频调速已逐渐取代了过去的滑差调速，变极调速，直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域，采用变频调速技术是当前提高企业经济性的重要技术手段。变频技术是满足交流电机的无级调速的需要而诞生的。所谓变频，就是改变电源频率，通过对电流的转换实现电动机运转频率的调节，这种技术的核心是变频器，把电网频率改为可变化的频率，同时还可以将电源电压范围扩大，例如频率由50Hz变为30Hz_130Hz，电源电压142V ——270。 变频器的工作原理是工频电源通过整流器后输出固定的直流电压，在经过大功率晶体管MOSFET或IGBT组成的高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可控的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机，实现无级调速或再进行可控整流，得到可调的直流电压，实现特制的直流电机无级调速，变频技术的应用在我国有了一定的发展，并取得了良好的效果，但与发达国家的水平仍有很大差距。目前，我国已有6%的交流电动机使用变频调速技术，而工业发达国家已达60%至70%；日本在水泵、风机上变频调速的采用率已10%，而我国还不足0.01%。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利： 根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。 用变频调速代替机械变速。如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。 用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如：
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一、名词解释 节能:应用技术上可行、经济上合理、环境和社会可以会接受的方法，来合理有效地利用能源。本质：充分、有效地发挥能源的作用. 能源：可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。 技术节能: 又称间接节能，指通过合理调整，优化经济结构、产业结构和产品结构提高产品质量，节约使用各种物资等途径而达到的节约效果。 结构节能:又称直接节能，它指能源系统流程各环节中，由于加强企业经济管理和节能科学管理，减少跑、冒、滴、漏；改革低效率的生产工艺，采用新工艺、新设备、新技术和综合利用等方法，提高能源有效利用率从而降低单位产品能源消耗所实现的节能。 完全热力学平衡:同时满足热平衡、力平衡和化学平衡。 不完全热力学平衡:只满足热平衡、力平衡的平衡 可避免用损失:技术上和经济上都可避免的用损失。 不可避免用损失:不可避免“火用”损失是技术上和经济上不可避免的最小“火用”损失，要么技术上无法实现，要么经济上不可行。EL=AVO(可避免)+INE(不可避免) 效率: 收益的用与耗费的用的比值，ηe=E收益/E耗费ηe= E收益/E耗费=（E耗费-EL）/E耗费=1-EL/E耗费=1-ζ 实用效率:ηe’=E收益/(E耗费-INE) 夹点技术是以化工热力学为基础，以经济费用为目标函数，对过程系统整体进行优化设计和节能改造的技术。 网络夹点:现行网络中，若单股冷、热流体传热温差到达规定的最小传热温差的点称为网络夹点。
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用杜颖 发表时间：2019-09-20T14:55:22.480Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：杜颖苏志伟 [导读] 我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。 河南省鹤壁市山城区汤和街东段鹤煤六矿河南省鹤壁市 458000 摘要：随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国煤矿产业尤其是煤矿机电设备当中变频节能技术的应用现状等方面越来越关注。对于现代化的煤矿产业来说，变频节能技术的合理应用可以在原有的基础上进一步提升行业的整体发展水平和扩大产业的经济效益。因此，如何优化变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用策略，成为相关领域工作人员的工作重点之一。基于此，本文对变频节能技术在煤矿机电设备中的应用进行分析探讨。 关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用 我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。但是，我国目前的煤矿开采业现状堪忧，生产效率低且耗能严重，许多中小型煤矿，开采技术普遍落后，煤矿开采人员的安全也得不到保障，而变频节能技术在煤矿机电设备中的应用就可以使这些问题得到有效的的解决。实践证明，变频节能技术可以提高煤矿的生产效率，使生产过程更加安全、节能。 1变频节能技术概述 变频节能技术指的是利用技术与设备改变电流频率，实现节能效果的一种技术。其中变频器主要控制电流频率，且其由电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部分组成，构成十分复杂，而这些零件的有效结合便有效法坏了变频节能功能。过去的煤矿机电设备不能使电流频率发生变化，所以在运行的过程中也不可以对转数进行更改和控制，因此煤矿机电设备的运行情况会保持一成不变，其使用寿命也不会有所延长，在这一过程中设备会产生很大的电能损失。而在煤矿机电设备中应用变频技术，能够很好的改变设备的运行速度，还可以根据生产的需求，来对设备运行状态进行调整，由此一来，会使机电设备电量损耗降低，还能够延长设备的使用寿命。 2变频节能技术的运行原理 变频节能技术是种集成度和综合性比较高的技术，因为该技术中集成了多种信息技术和高科技，在技术作用下，变频器应运而生。技术在装置中应用时，会对电流的形式进行转变，在转变的过程中，电流频率也会发生变化，而后者的变化，会使不同类型电流结合更好。变频器中的半导体器件会使电流频率改变，在改变过程中，并不会消耗能源，同时设备也会受到控制。变频器在利用过程中，会对电流进行转变，转变内容为直流电到交流电。交流电还会继续转化，虽然电流形式不会发生变化，但频率会发生改变，该改变的过程属于不可逆行为。煤矿机电系统中的各种电气设备对交流电的频率要求不同，不可逆转换恰巧能满足设备对不同电流的要求。该种技术在应用中，还会对相关的电路以及设备形成安全维护作用，设备运行中受到的干扰也会被有效屏蔽。 3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用 3.1在采煤机中变频节能技术的应用 在煤矿生产过程中，采煤机发挥的作用非常关键，如果采煤机出现故障，就不得不停止该采煤机所在线路的生产。通常情况下，采煤机需要在极度恶劣的环境下进行工作，所以在采煤机型号、质量、性能进行选择时，最好对各方面的因素给予全方位的考虑。目前，采煤机所具有的功能越来越大，相应的其诱发故障的概率也不断增加，从而对煤矿企业安全生产造成了极大的威胁。而通过变频节能技术，这一问题就得到了有效解决。目前，采煤机开始运用交流传动与控制技术，最早采煤机采用的液压牵引，而到现在其牵引通过交流电就可以实现，并且在电子技术不断创新的基础上，变频器的大规模使用有效地提高了设备的启动扭矩，使其达到了额定扭矩的2倍。目前，煤矿开采过程中所采用的牵引拖动包括“一拖一”，“一拖二”两种类型，目前“一拖一”系统的应用最为广泛，在全球范围内，关于变频调速技术的使用有效地弥补了传统采煤机存在的不足，在大倾角工作面上，在该技术的帮助下采煤机可以使制动扭矩得到较大的调节，牵引力也可以保持无变化，从而有效地控制了煤矿生产过程中可能出现的安全事故。 3.2在带式输送机中的应用 带式输送机的驱动力一般为摩擦力，其在煤矿机电设备中，则以电动机为动力，以摩擦力为牵引力，该种装置主要采用软启动方式，在该种方式中，工频电流在拖动牵引中起着重要作用。虽然会使物料正常运输，但在运输中，物料与输送机皮带的磨损以及皮带与设备之间的磨损都会缩短该装置的使用期限。严重情况下，皮带不会保持完好无损状态，甚至会发生断裂。在选择变频节能技术后，变频器会对电机启动状态下的电流量进行控制，使多余的电流能进入电网，避免产生副作用。如此设备也不会发生温度飙升过高现象。变频节能技术的节能主要体现在电机调速过程中，转速会根据该装置的负荷率变化而变化，直至处于经济安全运行状态。这会使设备磨损减轻。变频节能技术的另一优势为可以使设备实现软启动，如此设备便可以改善原来的启动模式，以降低开启消耗电流。变频器在带式输送机中的应用，还可以对该装置的电路起到保护作用，使其免于发生过流或短路等问题。 3.3变频技术在立井提升设备中的应用 在我国中东部的井工煤矿中，立井提升设备广泛应用，其24h不间断运转，制约着煤矿的煤炭、设备、物料、人员的提升运输，对设备可靠性和安全性要求极高，同时，由于设备的频繁开停启动及调速运转，容易引发各类故障，而且，在煤矿电力消耗中占比较大。而变频技术的发展及应用，对煤矿提升设备解决可靠性及能耗较大的问题提供了解决途径。变频技术在矿井提升机中的应用主要有两种类型，一是可控制编程控制系统；二是高压变频调速控制系统。可控制编程控制系统的使用可显著提高提升信号系统的通讯能力，使系统的抗干扰能力和可靠性得到保障，而高压变频调速控制系统则可充分发挥变频技术的优势，减少提升机的电力消耗。 3.4变频节能技术在流体负荷设备中的应用 变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境，而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液体趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗