化工厂中变频器的节能作用分析

张杰

（安徽雷鸣科化股份有限公司安徽淮北235000）

摘要：在我国社会主义现代化建设不断快速发展的过程中，经济实力也不断增强，在资源的使用过程中所造成的资源浪费问题逐渐开始成为社会关注的焦点，化工厂能源消耗与浪费尤其明显，为了有效落实科学发展观的战略，必须对这种资源使用不当的问题进行重视并采取措施来予以改善。而其中变频器在化工厂中所起到的节能作用，能够有效促使促使化工厂中能源合理的应用，降低化工厂的经济成本，提高机电的使用寿命。因此，本文将重点对变频器在化工厂中的节能作用具体表现展开较为深入的探讨和分析。

关键词：化工厂；变频器；节能作用；分析

1.变频器系列介绍

在当前的知识经济时代，随着我国经济的蓬勃快速发展和科学技术的创新与进步，对我国在变频器类型和系列上有了更加推动式的应用推进，其各种不同系列的变频器会根据应用的需求在不同的领域有非常重要的作用，而且变频器能有效为这些所应用的领域提供有效应用变频器创造的条件。当前使用最为普遍和广泛的变频器系列包括以下几种：SY5000-P系列风机水泵型变频器，这种变频器主要是应用在很多有风机或者泵类负载的企业工厂发展中；SY5000-G的系列则是一种应用非常普遍和广泛的变频器，应用领域包括化工、塑料、制药以及其他工业等领域；SY6200系列专用变频器，则主要是在梳棉机或者压瓦机中的应用，承担起较为轻的负载。

2.变频器基础知识

变频器是一种通过把固定频率的交流电转化为交流电频率可调性的装置。通过对变频器的应用，能够有效把直流调速过渡转换到交流调速，从而实现节能的应用效果。在明确变频器工作的过程之后，就需要明白变频器是如何解决散热的问题。对于散热这个问题，是使用变频器必须要重视和关键的一个问题，因为变频器的散热如果有问题，那么就会给变频器内部增加电流，进而就会造成变频器内的一些部件遭到损坏，影响变频器的作用发挥。在解决变频器的散热问题时，需要对控制机予以应用，将控制机放置在变频器散热器的下方，这样放置的目的是为了让变频器的热量能直接传入控制机中去，并在恰当的时候让隔离板与变频器之间进行隔开，只有这样才能确保变频器的散热问题得以解决。

3.变频器的原理及结构

变频器的工作原理的具体过程是在三相交流电源的基础上，通过二级管整流桥输出给恒定的直流电压，然后在六组大功率晶体管组成逆变器的条件下，在开关的控制下，由高频脉宽调制驱动器按一定规律输出脉冲信号，并对晶体管的基极进行控制，使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形，其幅值为逆变器直流侧电压，在宽度上的变化依据正弦规律，其脉冲的等效可采用正弦波来等效，并在脉冲电压的作用下让电机运转起来，然后对驱动器输出的波形进行幅值和频率的控制，这样即可实现通过变频器来达到调速的目的。事实上，在化工厂的实际生产过程，很多设备所产生的能耗都与机组的转速有着密切的联系，体现最为突出的是酸、水泵和氨泵，这些设备会从流量和扬程上（主要是根据生产所需要的最大负荷量来确立）。但在实际生产中的流量需求与理论设计的流量之间是有一定的差距的，在这种条件下，电机如果无法对速度进行调控，那么要有效的降低能量损耗，也只能通过阀门开关的调节来控制流量，如果不通过阀门来控制调节而是让电机自主运行，那么就会使之产生流量，在其减少的情况下，电机转数则降低，所消耗的能量也会相应的降低。另外从变频器的结构来看，其内部的结构是由多种不同的部件所组成，其最主要的是三个重要部分：即主电路接线端、控制端子以及操作面板。如果没有变频器的条件下，原本的流量控制的风量大小则由一个阀门予以控制，所以在风量较小的时候，电机还处于额定功率状态。

4.变频器的主要特点及优缺点

变频器的应用性在实际运用是具有突出的优势，尤其是在具体的应用中能最大的特点是通过调速来实现节能的特点。这也是变频器发挥节能效果最主要的两个特点。从以上变频器的工作原理可知，因为其受到脉冲而形成的调速形式，从根本上有效提高了调速的质量。与此同时，变频器通过这种脉冲作用才得以实现其节能的特点，促使变频器应用脉冲电压，来降低电能的节能减排的目的。变频器的变频节能的特点充分对当前我国的节能的发展提供了条件。在日常工厂的生产过程中，生产的稳定可靠性，离不开机械设备的驱动力，而在对机械设备进行动力驱动的配置时，都会有一定的富余量。电机的运行需要在符合能力范围内，所以在达到一定的动力驱动之后，多余的力矩增加了有功功率的消耗，因而也就造成了电能的损耗浪费。而变频器的使用也可以在电压偏高时对电机的运行速度进行降低，让其在恒压的同时还能节约电能，提高能源使用率。另外，变频器可以在短时间内对负载变动快速适应，并在必要的情况下提供最大效率电压。这源于变频调速器在软件上具有测控输出功能的大小，所以这就有效保障了电机的输出高效率。变频器自带软启动功能也可实现节能的作用。

5.变频器的应用效果及节能效果

变频器的应用领域非常广泛，而且其应用的效果也非常明显。例如在一家硫酸化工厂，在过去的生产发展中使用没有利用变频器来进行生产，所以在整个硫酸的生产过程所使用的供风系统，必须要对风道挡板进行风量的调节控制，风道板控制风量不能精确控制，无形之中就造成了电能消耗处于风道挡板的上方位置，风机没有达到相应的效率，同时还要相对应的适应生产负荷的改变。还有硫酸厂内的其他酸泵如果不加变频器，打出的硫酸量就是固定的，不能达到调节的目的，影响整个企业的经济效益。而在近年来的科技发展的影响带动下，这家硫酸厂的领导为了提高企业的经济效益，开始对工厂生产过程中的供风系统及其他工段予以改善，因此引进了变频器的应用。变频器通过高精度调节电位器来给定输出频率，从而增强直流电抗器，从而保证了变频器系统的稳定运转，相应地也就让化工厂供风系统的电能消耗降低了，并提高了硫酸厂其他工段的生产效率，从而提高了硫酸厂的产量，并降低了能源消耗，为企业经济效益的最大化带来了很大的改观。因此变频器在化工厂中的节能应用的效果具有非常突出的优势。在化工厂的电能消耗方面，电动机的驱动力所消耗的比例占最大，需要消耗大量的煤炭或石油，并排放出二氧化碳和二氧化氮气体，严重影响当前我国的生态环境的建设发展，并进而对臭氧层在进行着巨大的破坏作用。而通过变频器的广泛应用到其中，则从根本上对这些生态环境的问题进行了大力改善，据有关数据研究显示，利用变频器所达到的节能效果高达20%~30%的节电率，提高电能的应用效率，并相应的降低电动机驱动运行，并无形之中也就逐渐降低了对煤炭或者室友的能源消耗速度，并减少了二氧化碳和二氧化氮气体排放，达到经济发展的生态效益和可持续发展的原则。

结束语：

综上所述，变频器在我国的各个行业和领域都有非常广泛的发展应用，并在变频器节能作用的应用下，让产品的生产工作效率得到提高，并大大降低生产过程中对能源的消耗，减少经济成本来提高企业的经济效益。通过文章以上有关变频器在结构、原理、特点、优势以及应用的节能效果的阐述，充分体现了变频器在化工厂中所发挥的节能效果，为当前我国的可持续发展战略提供了更大的发展动力，并同时增加了资源的节约利用，为我国的国民经济发展创造更加有利的环境。

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