工控摘要：本文主要討論了變頻器在化工廠風機水泵上的廣泛應用，并通過實際數據驗證了變頻調速在風機水泵控制上的有效可靠性和明顯的節能效果。
　　
　　隨著科學技術的日新月異和新產品的不斷推廣應用，極大的促進了工業企業的飛速發展，生產能耗的降低直接帶來了生產成本的下降，從而增強了企業產品在市場上的競爭能力。
　　
　　近年來由于能源的日益緊張，價格的持續上漲，使許多企業舉步維艱。因此擺在企業面前的節能降耗工作顯得十分重要，對陳舊、落后設備的技改工作迫在眉睫。特別是60～70年代期間生產的許多機械設備產品從設計、制造、選型等諸多環節都保留著較為充分的余地，動力設備和機械設備的配置存在著嚴重的大馬拉小車現象，在化工生產中使用的風機、水泵、空壓機更是如此。就化工行業生產的特殊性而言，電能的浪費和節能空間巨大，但依靠過去傳統的控制方式要想達到節能目的還只是一句空話。
　　
　　一、改造分析
　　
　　目前大多化工老企業風機水泵使用廣泛，但設備陳舊，效率低下，且都屬于長周期運行。但是隨著國家的節能減排力度的不斷加大不少企業開始對以前的老設備開始節能改造。
　　
　　由于風機水泵屬平方性負載，由下圖（略）可看出，風壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調速控制方式，風機轉速由n1降到n2，根據風機參數的比例定律，畫出在轉速n2風量（Q-H）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節能的經濟效果是十分明顯的。
　　
　　由于大多數老企業對變頻節能還是不太了解，所以我們要本著“以點帶面，逐步推廣”的原則。在四川某化肥廠進行風機水泵的節能改造時用歐瑞傳動的F2000-P變頻器先對一臺55KW水泵電機進行了變頻節能技術改造。就當時生產狀況而言，經測試計算節電率達20%，由于該水泵為長周期運行，其節電效果十分可觀。由于節能效果可觀，所以變頻節能技術在這個化肥廠得到了很好的推廣，以至于后來分幾批先后對總裝機容量938.6KW大小不同的電機安裝了變頻器。
　　
　　統計結果表明，平均綜合節電率達到15%左右。根據負荷的不同和生產工藝的變化，其中一臺37KW風機、一臺95KW空壓機、一臺30KW和一臺22KW水泵，節電效果更加顯著，達到40～75%。大大地降低了企業生產能耗，增強了企業產品的市場競爭能力，并且通過變頻改造后減少了設備的機械磨損，節省了維修費用，改善了操作人員的勞動強度，還因為變頻器具有多種保護功能，使電機在各種故障情況下得到保護。
　　
　　這里要指出的是，在給機械設備進行變頻調速時要根據生產工藝要求的具體情況和機械動力的配置情況而定，否則會得不償失，影響生產的正常進行及節能效果。
　　
　　二、改造原理
　　
　　以一臺37kW離心風機為例，為了保證風機的風壓能滿足生產工藝要求，需要在風道里加裝壓力傳感器使變頻器進行壓力閉環運行。由壓力傳感器檢測風道壓力傳出4～20mA電流信號送給F2000-P型變頻器，由變頻器進行PID運行自動調整電機轉速以達到穩定風道風壓的目的。原理圖（略）如下：
　　
　　三、改造后節能計算
　　
　　通過計算結果顯示，設備運行不到一年便可以收回全部投資成本。
　　
　　四、結束語
　　
　　隨著電力電子技術的快速發展，變頻技術的日益*，越來越多的變頻調速系統應用到各個行業，憑借其優良的控制性能顯著的節能效果給企業帶來了巨大的經濟效益。