一、技術名稱:永磁渦流柔性傳動節能技術
二、適用范圍:通用機械行業 石油、天然氣、化工、造紙、發電、灌漿、海事、礦業、水泥、水和廢水等制造行業的泵機、風機、傳送帶等設備
三、與該節能技術相關生產環節的能耗現狀
目前,全國現有各類電機系統總裝機容量約7 億kW,占全國總用電量的60%。其中,風機、泵類、壓縮機和空調制冷機的用電量分別占全國總用電量的10.4%、20.9%、9.4%和6%。一方面,電動機及被拖動設備普遍存在系統匹配不合理的問題,“大馬拉小車”現象嚴重,使設備長期低負荷運行;另一方面,系統調節方式落后,運行效率比國外先進水平約低10%~20%,相當于每年浪費電能約5000 億kWh,節電潛力巨大。
四、技術內容
1.技術原理
永磁渦流柔性傳動節能裝置主要由兩部分組成:一部分由連接在負載側的高強度永磁體轉子組成;另一部分由連接在驅動側的導體轉子組成。導體轉子和永磁轉子是非接觸的,可以自由地獨立旋轉。當導體轉子旋轉時,導體轉子與永磁轉子產生相對運動,交變磁場通過氣隙在導體轉子上產生渦流;同時,渦流產生感應磁場與永磁轉子相互作用,從而帶動永磁轉子沿著與導體轉子相同方向旋轉,在負載側輸出軸上產生轉矩,從而帶動負載做旋轉運動。通過調節永磁轉子和導體轉子之間的氣隙就可以控制輸出轉矩,從而獲得可調整、可控制、可重復的負載轉速,進而實現電機功率可控,達到節能的目的。
2.關鍵技術
(1)轉速范圍:0~3000r/min;
(2)適配電機功率:30~2000kW;
(3)轉矩范圍:0~12000Nm;
(4)工作溫度范圍:0~98%;
(5)氣隙調節范圍:2~40mm。
3.工藝流程
五、主要技術指標
1.轉速范圍:0~3000r/min;
2.適配電機功率:30~2000kW;
3.轉矩范圍:0~12000Nm;
4.工作溫度范圍:0~98%;
5.氣隙調節范圍:2mm~40mm。
六、技術應用情況
該技術已獲得4 項國家專利,其中1 項發明專利和3 項實用新型專利。2011 年該技術通過省級新產品、新技術的鑒定。該技術可廣泛應用于發電、冶金、石化、水處理、采礦與水泥、造紙、暖通空調、海運等行業的泵、風機、離心機、輸送帶及其它電機驅動裝置。目前,已成功在鞍鋼、寶鋼及海華發電等企業應用。
七、典型用戶及投資效益
典型用戶:鞍鋼、寶鋼、濟鋼、海華發電等企業
典型案例1
建設規模:3kV、300kW,1500rpm/min 兩臺送風機。主要技改內容:在電機和送風機之間安裝永磁渦流柔性傳動裝置,主要設備為2 臺永磁渦流柔性傳動節能裝置。節能技改投資額110 萬元,建設期1 個月。年節能量312tce,年節能經濟效益為70萬元,投資回收期約1.6 年。
典型案例2
建設規模:煉鋼廠過濾器電壓10kV、功率為180kW 的送水泵作業區。主要技改內容:在電機和水泵之間安裝水冷型永磁渦流柔性傳動節能裝置,主要設備為3 臺水冷型永磁渦流柔性傳動節能裝置。節能技改投資額144 萬元,建設期約20 天。每年可節省電能84.9 萬kWh(電機工作時間按300 天計算),折297tce,年節能經濟效益63 萬元,投資回收期約2.3 年。
八、推廣前景和節能潛力
據了解,目前全社會的能耗約有70%集中在冶金、化工、煤炭、電力、建材工業等高耗能領域。其中工業電動機用電量約占總電量的三分之一,且一半用于風機、泵、壓縮機的驅動,三分之二的風機、泵類械在運行中需要調節流量。風機用電量約占全國發電量的10%。其中,礦山使用的風機占全國采礦用電總量的30%,鋼鐵工業使用風機用電量占其生產總用電量的20%,煤炭工業使用風機的用電量占煤炭總用電量的17%。如果所有電機效率提高5%,則全年可節約電量達765億kW,預計到2015 年在相關行業可推廣8%,形成的年節能能力約為200 萬tce。

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