山東錦工有限公司是一家專業生産羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位於(yú)有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工緻力於(yú)新産品的研發，新産品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，赢得瞭(le)市場好評和認可。
泵與羅茨風機是把機械能轉換爲流體壓力能和動能的通用流體機械，在石化、冶金、電(diàn)廠(chǎng)中使用非常普遍，例如，在熱電(diàn)廠(chǎng)中，泵與羅茨風機所消耗的電(diàn)能幾乎占到廠(chǎng)用電(diàn)的70～80%。提高泵與羅茨風機的效率，合理進行節能技術改造，是企業節能減排的重要途徑。
變速調節技術是泵類和羅茨風機普遍採(cǎi)用的一項重要的節能措施，變頻節能改造節能效益和節能量的計算是關系到項目是否具備(bèi)改造可行性的關鍵因素。目前，對變頻調速技術節能效果的分析，多直接運用相似定律，與實測節能效果存在很大誤差。
本文拟分析相似定律的适用範(fàn)圍，探讨切合實際的節能量計算方法，最後通過相關改造項目檢驗其準確(què)性。
2 泵與羅茨風(fēng)機(jī)的相似定律
根據流體力學原理，對(duì)同一台泵與羅茨風機，相似工況之間的性能參(cān)數關系爲：
（1）
式中Q爲流量;n爲轉速;H對(duì)於(yú)泵爲揚程，對(duì)於(yú)羅茨風機爲壓頭;N爲功率。
如圖1，A1點(diǎn)的流量和揚程己知爲QA1和HA1，任一與A1點(diǎn)相似的工況點(diǎn)參(cān)數爲Q和H，則：
（2）
顯然這是一條過原點(diǎn)的抛物線，稱(chēng)爲相似曲線，與A1相似的工況全在這條線上。
相似定律的前提是調節前後工況必須相似，但泵運行時，大多存在靜揚程或背壓。此時，兩種轉速下的工況點(diǎn)不直接滿足相似定律。如圖1所示，管路特性曲線爲h=hp+SQ2，原工況爲A1，對應的轉速爲n1。轉速改變(biàn)爲n2之後，泵與羅茨風機的工況點(diǎn)爲E2，而轉速爲n2時，與A1所對應的相似工況爲A2，顯然A2≠ E2。
該(gāi)負(fù)荷下的節能率通過計算可表示爲：
（3）
該方法在計算節能量時要知道泵與羅茨風機的性能曲線、管路特性曲線，但這些數據在現場(chǎng)很難得到，因此，在實際改造項目中難以採(cǎi)用。
4 基於(yú)額(é)定流量和額(é)定功率的計算法
對羅茨風機、水泵原採(cǎi)用閥門、擋闆進行節流調節，後採(cǎi)用變頻調節，《泵與羅茨風機節能技術》給出瞭(le)一個節能量計算公式：
（4）
式中：PL、Q爲水泵、羅茨風機採(cǎi)用擋(dǎng)闆調節流量時的電機輸入功率和流量;Pe爲水泵、羅茨風機額定功率，kW;Qe爲水泵、羅茨風機額定流量，m3/s。
當(dāng)流量的調節範圍在（0.5-1）Qe時，電機變(biàn)頻調節相比節流調節的節電率k爲：
（5）
式中ηb爲調(diào)速機構(gòu)效率。
将式（4）帶入式（5），即可得到基於(yú)電機功率PL、Pe的變(biàn)頻調速相對於(yú)節流調節的節電率計算公式：
（8）
5 實例計算
某熱電(diàn)公司一次羅茨鼓風機參(cān)數爲：額定風量m?/h，電(diàn)機額定功率2400kW，風門開度30～40%。
5.1 節電量計算
風(fēng)門開度爲30%，羅茨風(fēng)機運行電(diàn)流爲107A，電(diàn)機的功率爲：
PL=1.732×10000×107×0.88=1630.85 kW;
羅茨風機的額定功率與電(diàn)機的額定功率差别較大，因爲在設計時電(diàn)機一般會根據軸功率考慮1.05～1.30的安全系數確(què)定，所以用電(diàn)機的額定功率除以安全系數作爲風門全開時的軸功率，這裏取安全系數爲1.25，則：Pe=2400/1.25=1920 kW
将PL和Pe帶(dài)入式（3-13），節電(diàn)率爲： k=27.14%。
節(jié)電(diàn)量： ΔP=PL×k=1630.85 ×27.14%=442.61 kW
羅茨風(fēng)機在不同風(fēng)門開度下的節電(diàn)情況統計如表1。
5.2 節電(diàn)量計(jì)算結果驗證
表2和表3分别爲工頻和變(biàn)頻的實際抄表數值及平均每小時耗電(diàn)量。
變(biàn)頻後實際節電(diàn)率=（1494-1162）/1494=22.22%
由實際統計數據計算一次羅茨風機變(biàn)頻後的節電(diàn)率爲22.22%，與理論節能量計算結果（23.14%）大緻相符，證明所提出的節能量計算方法是适用的。
6 總結
本文研究瞭(le)泵與羅茨鼓風機相似定律的适用性，提出瞭(le)适用於實際項目節能評價的計算方法，並(bìng)對項目實施後的節能情況進行統計，初步驗證瞭(le)計算方法的可靠性，還需在後續類似項目中進一步驗證。
：
EMCA
羅茨風(fēng)機的變(biàn)頻改造節能分析*
， ，
馮(féng)東(dōng)升 張金輝 張智華
( ， )
上海電(diàn)機(jī)系統節能工程技術研究中心有限公司 上海
: ， ，
摘 要 從羅茨風機的運行特性出發 介紹瞭(le)羅茨風機的變頻改造方案 並(bìng)闡述瞭(le)變頻改造後的節能量
。 ， ， 。
計算方法 通過實例進行瞭(le)節能效果分析 結果表明該(gāi)技術節能效果顯著 值得推廣
: ; ;
關鍵詞(cí) 羅茨風機 變(biàn)頻改造 節能
中圖分類(lèi)号:TM 921. 51 文獻标志碼:A 文章編(biān)号:1673-6540 (2010)08-0043-04
Analysis of Frequency Conversion Energy Saving
Technology in Roots Blower
FENG Dong -sheng ， ZHANG Jin-hui ， ZHANG Zhi-hua
(Shanghai Engineering Research Center of Motor System Energy Saving Co. ，Ltd. ，Shanghai ，China)
Abstract :Start with the operation performances of roots blower ，the project of frequency conversion and method
of calculating energy saving in roots blower were introduced. Results showed that the technology was advanced and
worth promoting.
Key words :roots blower ;frequency conversion ;energy-saving
3) ， ， ，
( 安裝容易 調(diào)速方便 操作簡單(dān) 容易與
0 引 言
可編(biān)程邏輯(jí)控制器(Programmable Logic Control-
、 、 、 ler ，PLC)、 (Distributed Control
羅茨風(fēng)機在冶金 建材 化工 紡(fǎng)織等行業都 分布式控制系統
， System ，DCS) ;
有廣泛應用 目前不使用變(biàn)頻器的羅茨風(fēng)機控制 銜接
， (4 ) ， 、
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