Equipos de ahorro de energía para almacenamiento en frío
Equipos de ahorro de energía para almacenamiento en frío
1. Introducción
En la sociedad contemporánea, con el desarrollo de la industria de la refrigeración, la aplicación de la refrigeración se ha generalizado cada vez más. y ahora ha penetrado en La refrigeración es indispensable en todas las áreas de la vida, la producción y las actividades de investigación científica de las personas, y juega un papel muy importante en la mejora de la calidad de vida humana, desde la ropa diaria, la alimentación, la vivienda y el transporte hasta la ciencia de vanguardia. y tecnología, la refrigeración es inseparable.
2. Ajuste de energía del compresor de refrigeración de tornillo
El compresor de refrigeración de tornillo se refiere al uso de uno o dos rotores (tornillos) con ranuras en espiral para girar en el cilindro. El compresor de refrigeración que comprime El gas es un compresor de desplazamiento positivo en el que gira el volumen de trabajo.
Los métodos de ajuste de energía de los compresores de refrigeración de tornillo incluyen principalmente ajuste de estrangulación de succión, ajuste de rotación y parada, ajuste de conversión de frecuencia, ajuste de válvula deslizante, ajuste de válvula de émbolo, etc. El método de ajuste de energía comúnmente utilizado es el ajuste de la válvula deslizante. Este método de ajuste consiste en instalar una válvula deslizante de ajuste en el cuerpo del compresor de tornillo y convertirse en parte del cuerpo del compresor. Utiliza el movimiento de la válvula deslizante para hacer que el volumen del elemento entre dientes de los rotores macho y hembra del compresor permanezca en contacto con el orificio de succión a través del orificio de retorno de la válvula deslizante durante un período de tiempo antes de que la superficie del diente entre en contacto. La línea se mueve desde el extremo de succión hasta el extremo de escape. Los puertos están conectados y parte del gas fluye de regreso al puerto de succión, es decir, la longitud de trabajo efectiva del rotor cambia para lograr el propósito de regulación de energía. El rango de ajuste es generalmente un ajuste continuo entre el 10% y el 100%. Durante el proceso de ajuste, el volumen de transmisión de energía y gas es casi directamente proporcional cuando la carga está por encima del 50%. Sin embargo, cuando el volumen de transmisión de gas es inferior al 50%, el coeficiente de rendimiento disminuirá significativamente, lo que lo hará parecer menos económico. La potencia del motor de los compresores de refrigeración de tornillo es generalmente superior a 100 kW. Dado que la velocidad del motor no ha cambiado, el consumo de energía durante el proceso de ajuste de la válvula deslizante es relativamente grande, por lo que existe un fenómeno grave de "caballo grande y carro pequeño" en el almacenamiento en frío. .
3. Ajuste de conversión de frecuencia del compresor de refrigeración de tornillo
Los congeladores se utilizan para congelar y refrigerar alimentos, por lo que en la industria alimentaria el uso de máquinas de refrigeración es muy popular. utiliza cada vez más convertidores de frecuencia.
El propósito de utilizar equipos de ahorro de energía
El uso de control de frecuencia variable (control de capacidad variable del compresor) para el compresor del refrigerador puede hacer que el refrigerador siempre responda a los cambios en la carga de refrigeración. Funciona con alta eficiencia cerca de las condiciones de diseño. Este es el objetivo principal de aplicar equipos de ahorro de energía a los compresores de refrigeración.
1. Las principales ventajas de los equipos de ahorro de energía para controlar máquinas de refrigeración son las siguientes:
1) Ahorro de energía: Cambiar la velocidad del compresor correspondiente a los cambios en la carga de refrigeración para que siempre corre en el punto óptimo. Esto reduce la potencia requerida.
2) Temperatura constante: Utilizar un control de capacidad continuo puede hacer que la temperatura de los productos refrigerados cambie muy poco. Además, incluso para aumentos temporales de la carga de enfriamiento, se puede confiar en la aceleración para reducir los cambios de temperatura en los artículos refrigerados.
3) Mejora de la capacidad de refrigeración: La capacidad de un compresor conectado directamente a un motor cerrado en el área de 50 Hz es solo el 80% de la del área de 60 Hz, mientras que el control del inversor siempre puede mantener la capacidad de refrigeración. independientemente de la frecuencia de alimentación.
2. Composición del equipo de ahorro de energía
Un ejemplo del inversor que controla el refrigerador número 1 de Yellow River Brewery. En este ejemplo, el convertidor de frecuencia es el convertidor de frecuencia VEICHI AC-60 200G-4T, el refrigerador es producido por Dalian Refrigeration Machinery Factory y la potencia del motor es 190Kw. El ajuste PID se completa mediante el regulador PID incorporado que viene con el convertidor de frecuencia. En el método de controlar la velocidad del refrigerador según el cambio de carga, nuestro propósito es controlar la temperatura del puerto de succión del refrigerador ya que es difícil tomar muestras de la temperatura en el lugar y de la temperatura y presión del refrigerador. El puerto de succión tiene una cierta relación correspondiente y en el sitio es más fácil instalar un transmisor de presión en la tubería, por lo que en este sistema usamos un sensor de presión para detectar la presión de succión del compresor siempre que el convertidor de frecuencia controle. Para que la presión permanezca constante, la temperatura de la entrada de succión también permanecerá constante. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta los requisitos de seguridad cuando el refrigerador está funcionando, conectamos la protección de temperatura original y la protección de presión de aceite del refrigerador al inversor a través de relés para garantizar que cuando se activa la protección de temperatura o la protección de presión de aceite, el El inversor puede apagarse automáticamente de inmediato para evitar daños al equipo mecánico. Además, el refrigerador se controlaba originalmente en dos lugares. Después de utilizar la conversión de frecuencia, todavía mantenemos el control original de dos lugares, lo que facilita su operación a los operadores.
El uso de control de frecuencia variable (control de capacidad variable del compresor) para el compresor del refrigerador puede hacer que el refrigerador funcione siempre con una alta eficiencia cercana a las condiciones de diseño en respuesta a los cambios en la carga de refrigeración. Este es el objetivo principal de aplicar un convertidor de frecuencia al compresor de refrigeración.
4. Modo de funcionamiento de conversión de frecuencia del refrigerador
El refrigerador básicamente tiene características de par constante, por lo que solo necesita hacer que el voltaje de salida del convertidor de frecuencia sea proporcional a la frecuencia. Sin embargo, los refrigeradores se utilizan ampliamente en combinación con máquinas reales y, por lo general, no son completamente consistentes con las condiciones de diseño del motor. El voltaje también debe cambiarse en las condiciones de operación y, en última instancia, aún debe determinarse experimentalmente el modo V/F óptimo. Además, para mejorar la eficiencia durante la aceleración, aunque en su lugar se puede utilizar un motor especial con un convertidor de frecuencia, como respaldo en caso de falla del convertidor de frecuencia, es difícil que un motor especial con un convertidor de frecuencia funcione directamente. con suministro eléctrico comercial. Además, el costo de cambiar a un motor de frecuencia variable aumentará significativamente, por lo que todavía usamos el motor y el equipo mecánico originales, pero cambiamos el arranque reductor de acoplamiento automático original a un sistema de circuito cerrado de presión controlado por una frecuencia. convertidor.
En la construcción de un sistema de circuito cerrado, el inversor VEICH puede definir dos características típicas de entrada y salida, a saber, acción directa y reacción. Estas dos características se pueden aplicar de manera flexible en sistemas de control con diferentes características de retroalimentación. En este sistema, se adopta la característica de reacción y la polaridad de la ganancia de retroalimentación es negativa. Es decir, cuando la presión de entrada de succión aumenta, la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia también aumenta; cuando la presión de entrada de succión disminuye, la frecuencia de salida también disminuye;
Para evitar una mala disipación de calor del refrigerador y una reducción de la eficiencia general cuando la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia es baja, la frecuencia de funcionamiento mínima se establece en 30 Hz en el convertidor de frecuencia.
5. Efecto de ahorro de energía
La carga del compresor es básicamente una carga de par constante. Para una carga de par constante, la expresión general de la potencia de salida del motor P es P∝T*N. En la expresión, T: par de carga N: velocidad del motor Esto significa que incluso si se trata de una carga de par constante, si la velocidad del motor se reduce mediante el uso de un inversor, etc., la potencia de salida del motor se reducirá. La potencia de entrada del inversor
El PIN se puede expresar mediante la siguiente fórmula: PIN=P/(ηINV*η m) (Fuente: )
En la expresión, PIN: potencia de entrada del inversor ηINV : Eficiencia del convertidor de frecuencia η m: eficiencia del motor
De la fórmula anterior, se supone que la eficiencia total (ηINV*η m) es constante para la velocidad del motor. Es obvio que la disminución en la velocidad del motor hará que la potencia de salida del motor P disminuya, y el PIN de potencia de entrada del inversor también disminuirá en proporción a ella, es decir, el consumo de energía disminuirá. Para reducir la velocidad del motor y reducir la frecuencia de salida del inversor, también se reducirá la eficiencia general. Sin embargo, debido a que la reducción de frecuencia es mayor que la reducción total de la eficiencia, aún existe un efecto de ahorro de energía significativo en comparación con el método de control original. Además, para los motores convencionales con regulación de velocidad, como los motores electromagnéticos con regulación de velocidad y el control de voltaje del estator de los motores de jaula de ardilla, cuando la velocidad disminuye, la eficiencia general se reducirá considerablemente, por lo que el efecto de ahorro de energía a bajas velocidades es básicamente no logrado. Por lo tanto, el uso de convertidores de frecuencia para reemplazar estos métodos de regulación de velocidad anteriores puede ahorrar energía por completo. Generalmente, la tasa de ahorro de energía es superior al 10%.
El método del inversor tiene aproximadamente un 1% de pérdida además de la pérdida de conversión de potencia. Esta pérdida es básicamente independiente de la potencia del inversor. Por lo tanto, cuanto mayor es la potencia del motor, menor es la proporción de esta pérdida. Ahorra energía. El efecto es más significativo. Al mismo tiempo, el método del convertidor de frecuencia tiene las ventajas de resistencia a cargas máximas breves en verano (dependiendo del aumento de velocidad) y control preciso de la temperatura.