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大功率风机使用变频技术探讨

发布时间:2016-08-28

机械通风是利用自然风降低粮食水分和温度,从而达到粮食安全度夏,实现安全保粮目的的最为常用的一种技术手段。在仓库使用的通风机中,从几百瓦的风机到几千瓦的风机均在使用。但是粮食水分、温度、杂质等不同,通风条件不断变化,而使用的风机却没有改变,无形中造成了能耗的极大浪费。在实际使用中梅河口直属库探索了采用变频技术,改变风机的电机转速,调整电机的输出功率,在降低储粮温度的同时降低风机的使用能耗。梅河口地处我国东北,春季时,气温最低-12℃,最高10℃,空气相对湿度40%~65%,很适合进行通风降温。在降温过程中使用的是11kW的离心风机。每年单货位的通风机运行能耗达到7500元,本着节能减排的原则,我库探索采用变频技术,在降水、降温的同时,降低能耗。

1、试验目的

采用变频技术对大功率通风机进行改造后,检验是否能够节省能耗,同时测算节省能耗的比例。

2、试验材料

2.1仓房情况(表1)选用梅河口直属库17号仓作为对照仓,选用梅河口直属库22号仓作为试验仓。两仓均为高大平房仓,均铺设有地上笼通风道系统,安装有粮情测控系统。对照仓:长59.76m,宽23.10m,装粮高度5.9m,储存2016年生产玉米6077t;通风系统为地上笼通风,3组,1机4道。装有测温电缆78根,每根电缆自下而上设4个测温点。试验仓:长47.76m,宽23.10m,装粮高度5.9m,储存2016年生产玉米4584t,通风系统为地上笼通风,2组,1机4道。装有测温电缆66根,每根电缆自下而上设4个测温点。2.2通风设备离心风机参数:风机型号4-72-8C,额定功率11kW,风量18600m3/h,全压1096.25Pa。试验仓采用2台风机。对照仓采用3台风机。2.3粮食情况对照仓:2016年产烘后玉米,于2017年1月初装仓结束,平均水分14.0%,通风前粮温最高5.3℃,最低-8.1℃,平均粮温-1.9℃,粮堆层间温度差2.6℃左右。试验仓:2016年产烘后玉米,于2017年2月底装仓结束,平均水分14.0%,通风前粮温最高9.9℃,最低-3.4℃,平均粮温1.9℃,粮堆层间温度差3℃左右。2.4变频设备设备型号:西诺乐DSI变频器

3、试验方法

3.1对试验仓使用的2台离心通风机安装变频器。在不同变频转数下风机的功率、风量、全压见表2。3.2选定变频转数45进行通风试验,设置变频转数为45,变频后的全压为957.5Pa,风量为16764.13m3/h。3.3对试验仓和对照仓进行通风降温处理,并记录通风时间。3.4通风一段时间后对两仓的通风效率和通风能耗进行统计。3.5测定通风前后两仓粮食的水分。

4、试验分析

4.1试验通风时间试验仓通风84h,对照仓通风72h。4.2试验前后粮温变化情况(见表3)在试验过程中,使用变频后的风机对试验仓进行通风降温同样达到了降温目的,降温的时间要比对照仓长。试验中的温度是在未通风的情况下测定的,两仓测得的粮温和外温的相关性不大。22号仓通风前后对比结果显示,整仓平均粮温下降1.4℃。4.3试验前后储粮水分变化情况(见表6)在试验过程中分别对22号仓和17号仓扦取样品进行水分检测,试验仓22号仓水分未发生明显变化,而17号对照仓水分略有降低,下降幅度为0.1%。4.4能耗分析(见表7)梅河口当地的电价为0.92元/kW•h。试验过程中,试验仓通风时间为84h,2组风道,变频后的功率为9kW•h,共使用了能耗为1512kW•h。对照仓:通风时间为72h,3组风道,采用的为11kW的风机,共使用了能耗为2376kW•h。单位能耗的节省比例为:(0.244-0.222)/0.244×100%=9.02%。4.5成本费用分析变频器市场价格为2500元/台,新型风机价格8000元左右,相比之下投入变频器成本较高。解决当前通风能耗过高、降水多的方法是更换新型离心风机、混流风机等,但可借鉴此方法继续利用大功率风机机械通风。

5、试验结论

5.1采用变频技术通风的单位能耗要比未使用变频技术通风的单位能耗小,水分减量也要稍小。耗电节约比例达到9.02%;相当于在梅河口当地为每吨粮降低1℃节省的费用为0.02元。5.2试验中达到相同的通风效果,变频后的通风用时增长。下步要考虑增加对11kW及18.5kW大功率离心风机、不同变频条件下通风能耗、效果等进一步测试。5.3建议大功率风机可以考虑安装变频器,便于继续发挥作用,盘活闲置资产,并解决部分时段通风机紧张局面。