摘要：通過對常規輸送方式進行分析，說明采用變頻調速技術控制風機電機轉速后，不僅改善生產過程，滿足生產要求，而且實現了節約能源，提高企業經濟效益之目的。
關鍵詞：風機 氧化鋁輸送 變頻調速 節能
1 前言
氧化鋁作為電解鋁廠的主要生產原料在我國許多廠家尤其是新建廠中幾乎都是通過超濃相輸送系統供給電解車間的。其主要流程是：貯倉中的氧化鋁經過配料計量后加入風動溜槽，之后在配套離心風機提供的高壓風作用下，分別送入各個電解槽上部料箱供電解使用，廢氣則通過溜槽上部的排放口溢出。與其它送料方式相比，這種輸送方式具有設備磨損極小，壽命長，氧化鋁破損率低，能耗少等優點。
蘭州鋁業股份有限公司超濃相輸送系統共分為三區，每區配有9-19№7.1D型高壓風機2臺，風量7376m3/h，壓力11596Pa，所配電機為Y250M-2，額定功率55kw。電解所需全部氧化鋁及80%的氟化鹽通過長約488 m的輸送溜槽分別送入兩個廠房，再經過支流槽分別供入76臺電解槽的槽上料箱。風量、風壓調整則通過風機出口一DN400的蝶閥完成。系統自2001年底投入使用以來，為保證電解用料起到很大的作用。但是由于在系統設計時，離心風機的風量、風壓通常按為系統中配置的所有電解槽同時供料，并且保證系統供料速度大于消耗速度，再考慮一定的安全裕量來選定。而在實際生產中由于電解槽所處工況不一，多數情況各電解槽料箱需添加的料量不等，使實際用風量和風壓遠小于設計值，并要經常進行調整。風量、風壓的調整又是采用人工控制風機出口蝶閥的開度來實現。在這種運行方式下，電機始終處于全速運轉狀態，系統用風量也無法根據系統工況及時調整，致使系統出現流槽堵塞，料箱排氣不暢，跑料等現象，從而造成打料時間延長，工人勞動強度大，原料浪費，用料無法保證，且浪費能源。
2 應用變頻調速技術對風機性能參數的影響
風機屬平方轉矩負載，轉速n的變化，將引起電機轉矩T和功率P的強烈變化。由流體力學理論可知，在只改變風機轉速的條件下，風機流量與其轉速一次方成正比，壓力與轉速平方成正比，功率與轉速三次方成正比：
Q／Q0=n／n0
H／H0=(n／n0)2
P／P0=(n／n0)3
其中Q、H、P、n分別表示風機的流量、壓力、功率和轉速，帶有下標 “0”的表示額定工況參數。
由此可知，在系統中應用變頻調速技術，及時調整電機轉速，風機可以迅速響應由于溜槽輸料量的變化引起的風量風壓變化，同時使能耗大為降低。
3 變頻調速技術在輸料系統中的應用
變頻調速技術是通過變頻器將標準的交流電轉換成頻率可調的交流電，供給電機并能對電機轉速進行調節的裝置。變頻調速技術在國內經過十多年的應用推廣，得到了飛速發展。變頻器已廣泛應用于國民經濟的各個行業，尤其在風機水泵類中顯著促進了節能改造，改善了生產過程。
3.1 變頻調速原理
本系統采用現場PID調節器控制變頻調速風機，它具有調節精度高，響應速度快，設備穩定性好，防護等級高，操作簡單，維護方便等優點，在現場運行的實踐中達到了預期的效果。
其控制結構圖和PID控制框圖見圖1和圖2：