УЛУЧШЕНИЕ  КАЧЕСТВА  РАБОТЫ  СИСТЕМ  ВЕНТИЛЯЦИИ

Комбин  Николай  Николаевич

студент  3  курса,  кафедра  электроснабжения  промышленных  предприятий  ФГБОУ  ВПО  ОГУ,  РФ,  г.  Оренбург

Е- mail:  2806293@gmail.com

Рекомендация  положительно  внедряется  на  предприятиях  промышленности,  в  образовательных  и  общественных  учреждениях.  Чаще  всего  применяется  к  вентиляционным  системам  притока  и  вытяжки

Для  большинства  предприятий  с  непрерывным  производством  характерна  постоянная  работа  вентиляции  независимо  от  времени  года  и  условий  окружающей  среды.

При  особых  случаях  оборудование  вентиляции  работает  совместно  с  основным  технологическим  оборудованием,  так  как  при  работе  выделяются  вредные  примеси,  их  необходимо  удалять,  обеспечивая  воздухообмен.  Таким  образом,  оборудование  вентиляции  притока  и  вытяжки  должно  обладать  такими  свойствами,  как  высокая  надежность,  безопасность,  безаварийность.

Вентиляционная  вытяжка  внутри  рабочего  помещения  улавливает  и  отводит  опасные  вещества,  а  также  газ,  дым,  тепло  от  работы  оборудования.  Уже  на  этом  уровне  оборудование  вентиляции  работает  эффективно,  так  как  загрязнения  воздуха  удаляются  сразу  после  их  выделения  оборудованием. 

Стоит  отметить,  что  система  местной  вентиляции  не  способна  полностью  удалить  все  химические  вещества  и  локализовать  их,  тогда  необходима  система  общего  вентилирования  [2].

Предлагаемое  техническое  решение

Предложено  установить  частотный  регулятор  вращения  приточных  вентиляторов.  Таким  образом,  появляется  возможность  вывода  вентиляционной  системы  в  рабочий  режим,  отвечающий  требованиям  проекта,  снизив  общее  электропотребление. 

Возможна  установка  преобразователей,  обеспечивающих  равномерный  пуск  приводов  каждого  вентилятора,  отдельно  от  остальных. 

Снаружи  внутрь  воздух  проходит  через  входной  канал  и  через  центральный  воздуховод  подходит  к  вентиляционному  мотору  системы.  Перед  распределением  в  помещения,  воздух  очищается  с  помощью  фильтров.

Рисунок  1.  Основной  вариант  схемы  вентиляции

Благодаря  связи  привода  вентилятора  и  преобразователя  частоты  осуществляется  регулирование  скорости  вращения  привода  для  сохранения  необходимого  уровня  давления  и  объема,  подаваемого  в  систему  воздуха.  Датчик  (Д)  регистрирует  изменения  значений  давления,  то  есть,  налажен  обратный  контакт  с  частотным  преобразователем.  Засорение  фильтра  воздуха  в  основном  канале  определяется  по  изменению  величины  давления  регистрируемого  датчиком.  Увеличивая  скорость  вращения  вентилятора,  частотный  преобразователь  поддерживает  постоянное  давление  в  системе.  При  полном  засорении  воздушного  фильтра  работа  вентилятора  прекращается  и  подается  сигнал.  До  применения  регуляторов  частоты  в  основном  использовали  задвижки  вентиляции  [3].  Регулирование  позволит  получить  следующий  результат.  (Рисунок  2).

Рисунок  2.  Уменьшение  затрат  энергии  преобразователем

Техническое  обоснование

Уменьшение  количества  оборотов  вентилятора  позволит  снизить  количество  воздуха,  попадающего  в  систему  на  10  %  [4]. 

(1)

где:    —  номинальное  количество  оборотов  вала  двигателя  привода  об/мин; 

  —  общая  номинальная  эффективность  вентиляторов  притока;

  —  фактическая  эффективность  вентиляторов  притока,  зависит  от  характеристик  установок  вентиляции.

Сэкономленная  энергия  будет  составлять:

(2)

где:    —  количество  часов  работы  системы  за  смену,ч;

  —  количество  рабочих  смен  в  году;

  —  0,95—0,99  КПД  частотного  преобразователя;

  —  общий  КПД  приводных  двигателей.

В  денежном  выражении  экономия  равна,  руб:

(3)

где    —  цена  на  электричество,  руб./кВт∙ч.

Уменьшив  пусковые  токи  установкой  на  привод  двигателя  регулятора  частоты,  получим  меньший  износ,  то  есть  меньше  затрат  на  ремонт,  полученная  таким  образом  экономия  достаточно  велика. 

В  результате,  после  внедрения  данного  мероприятия  оптимизированы  подача  и  отвод  воздуха  из  помещения.  Создана  гибкая,  легко  регулируемая  система,  сохраняющая  высокие  значения  КПД.  Получен  благоприятный  режим  работы  с  меньшей  нагрузкой  на  оборудование  и  необходимостью  ремонта.  Улучшены  условия  труда,  так  как  снижены  шум  и  вибрация  от  работы  оборудования  вентиляции  [1]. 

Внедрение  на  объект

Приведенные  рекомендации  использовали  на  предприятии  (энергопотребление  в  2010  году  оценивалось  в  64  тысячи  т.у.т  энергетических  ресурсов,  57  тысяч  МВт∙ч  электроэнергии)  [4]. 

В  данный  момент  эффективность  вентиляционного  оборудования  вытяжки  и  притока  воздуха  (ВУ-2,  ПУ-2)  на  участке  не  регулировалась.  В  процессе  изучения  работы  техники,  в  частности  электродвигателей,  диагностика  шла  в  течение  полных  суток,  ночью  при  отключенном  оборудовании. 

Мощность  привода  электродвигателя  вентилятора  вытяжки:  =  35  кВт;  КПД  электродвигателя  =0,92;  также  были  проведены  замеры  коэффициента  загрузки    =  0,57  и  потребления  мощности  по  факту.

Мощность  привода  электродвигателя  вентилятора  притока:  =  40кВт;  КПД  электродвигателя  =0,88;  после  замеров  определили  коэффициент  загрузки    =  0,35  и  потребление  мощности  по  факту.

Период  работы  вентилятора  равен  17  часов  ()  248  дней  ()  в  году.  Проводим  установку  частоторегулятора  на  каждый  вентилятор  системы  (ориентировочный  КПД  97  %).  Кроме  этого  перечисляется  дополнительное  оборудование  для  установки  всей  системы  регулирования:  частотный  преобразователь  2  шт,  75  кВт;  газоанализатор  2  шт;  датчики  температуры  и  давления.

При  реализации  мероприятия  капитальные  затраты  будут  равны  К=950  тыс.  руб.  Значения  эффективности  колеблются  в  пределах  28—58  %,  так  как  нагрузка  вентиляторов  динамична.  Таким  образом,  когда  эффективность  снизилась  на    рабочий  режим  (  смены),  вытяжные  установки  возьмут  из  сети    21,6  кВт.,  приточные  19.2  кВт.  Без  нагрузки  –    (1/3  смены)  то  есть  сети    12,6  кВт.,  приточные  11.3  кВт  [5].

Учитывая  вышесказанное,  электропотребление  двигателей  вентиляторов  можно  снизить:

для  вентиляции  вытяжки:

для  вентиляции  притока:

Общая  сэкономленная  электроэнергия:

В  денежном  эквиваленте  экономия  электроэнергии  при  тарифе    будет  равна:

При  данных  условиях  мероприятия  окупится:

Список  литературы:

1.Методы  составления  энергобалансов  промышленных  предприятий.  Под  редакцией  А.А.  Ефимова.  М.:  Изд-во  МЭИ,  М.:  2000.  —  48  с.

2.Преобразователи  частоты.  —  2015.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://renakom-center.ru/auxpage_nashi-uslugi/   (дата  обращения  10.05.2015). 

3.Системы  вентиляции.  —  2015.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.technowell.ru/pi-control-typical-fun-application/  (дата  обращения  10.05.2015). 

4.Сборник  энергосберегающих  мероприятий.  Под  редакцией  М.О.  Решетникова:  практическое  руководство.  М.:  Москва,  2014.  —  453  с. 

5.Чоджой  М.Х.,  Энергосбережение  в  промышленности.  М.:  Металлургия,  1987.  —  270  с.