Việc ứng dụng biến tần cho quạt lò hơi sẽ giúp hệ thống ổn định áp suất hơi, bảo vệ động cơ, giảm tiêu tốn điện năng và tiết kiệm chi phí. Đây là yếu tố then chốt giúp các doanh nghiệp hoạt động hiệu quả, hội nhập vào nền công nghiệp sản xuất hiện đại và gia tăng lợi thế cạnh tranh trên thị trường.

1. Biến tần là gì?

1.1 Khái niệm:

Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện một chiều hoặc xoay chiều thành dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp có thể điều chỉnh.

1.2 Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96.

Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là không đổi.

Tuy vậy, với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc 2 của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc 2 của điện áp.

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Vì vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.

Ngày nay, biến tần đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp với hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngoài ra, biến tần còn tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.

Xem thêm bài viết Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động biến tần?

2. Khái niệm về lò hơi

Lò hơi là thiết bị sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước. Từ đó tạo thành hơi nước phục vụ cho các yêu cầu về nhiệt trong các lĩnh vực công nghiệp như chế biến thực phẩm, sản xuất nước ngọt, rượu, bia, dệt nhuộm, hóa chất, giấy… Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người dùng tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất phù hợp, đáp ứng cho các loại công nghệ khác nhau.

Hệ thống lò hơi tương đối đa dạng. Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu đốt như than, trấu, mùn cưa, vỏ hạt điều, vỏ mía, gỗ băm, dầu, khí gas… mà sẽ có hệ thống cấp liệu khác nhau.

Lò hơi được phân làm 3 loại: lò hơi ghi xích đốt than, lò hơi đốt dầu, lò hơi tầng sôi.

3. Quạt công nghiệp sử dụng trong hệ thống lò hơi

3.1 Quạt cao áp vận chuyển nhiên liệu

Nguyên liệu để cung cấp cho nồi hơi gồm có rất nhiều loại: dầu, khí, gas, than củi, mùn cưa, bã mía, trấu, than ghi xích… Các loại nguyên, nhiên liệu này phải được vận chuyển liên tục, tốc độ cao vào buồng đốt.

Với các loại nồi hơi đốt bằng nhiên liệu như dầu, khí, gas… thì ta không cần sử dụng quạt công nghiệp đẩy nguyên liệu vào trong lò hơi mà chỉ cần sử dụng quạt cấp khí và hút khí thải nồi hơi. Với các loại nồi hơi đốt bằng nguyên liệu như mùn cưa, bã mía, trấu thì cần phải có thêm quạt công nghiệp cao áp, lực đẩy khỏe để vận chuyển nguyên liệu vào trong nồi hơi.

3.2 Quạt cấp khí tươi

Quạt cấp khí tươi có nhiệm vụ cung cấp không khí (Oxy) liên tục vào buồng đốt lò hơi với áp suất, lưu lượng và công suất phù hợp nhằm đảm bảo quá trình cháy và sinh nhiệt liên tục.

3.3 Quạt hút khói

Quạt hút khói có nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm cháy trong lò hơi. Chúng đi qua các bề mặt hấp thụ nhiệt và trở lực khí động (Cụm ống sinh hơi đối lưu, Bộ hâm nước, Bộ sấy không khí, Bộ xử lý bụi…), cuối cùng là thoát ra ống khói.

4. Thực trạng và hạn chế khi sử dụng quạt trong lò hơi hiện nay

Hầu hết các hệ thống quạt dùng cho hệ thống lò hơi công nghiệp hiện nay luôn chạy trực tiếp điện lưới. Vì vậy, động cơ luôn hoạt động 100% công suất, gây lãng phí điện năng rất lớn.

Hệ thống nồi hơi sử dụng công tắc áp suất điều khiển On/Off quạt hút và quạt thổi để cung cấp khí và xả khí ra môi trường. Hạn chế của quy trình này gồm:

• Động cơ luôn đóng/mở thường xuyên sẽ làm giảm tuổi thọ hệ thống. Dòng điện khởi động lớn gây sụt áp trên lưới điện.
• Khi áp suất đầu ra đủ, buồng đốt được đóng kín, công tắc áp suất mở ra dừng quạt, dẫn đến nhiên liệu đốt đang cháy sẽ không đủ oxi để cháy tiếp, sinh ra nhiều khói thải và tăng nồng độ chất độc hại.

5. Ứng dụng biến tần cho quạt lò hơi công nghiệp

Giải pháp lắp biến tần điều khiển tốc độ quạt sẽ giúp ổn định áp suất hơi, bảo vệ động cơ, giảm tiêu tốn điện năng, tiết kiệm chi phí.

Dựa vào quy mô hệ thống và công nghệ máy, DAT luôn có sẵn đa dạng các giải pháp biến tần cho quạt lò hơi – nồi hơi đáp ứng mọi yêu cầu khách hàng. Các dòng sản phẩm biến tần DAT đang cung cấp trong hầu hết các hệ thống lò hơi công nghiệp bao gồm:

• Hãng INVT

• Hãng SIEMENS

Xem thêm: Giải pháp tiết kiệm điện năng và cải tiến công nghệ cho hệ thống lò hơi công nghiệp

Công ty TNHH Kỹ thuật Đạt (DAT) là nhà cung cấp sản phẩm và phát triển giải pháp dẫn đầu thị trường Việt Nam trong lĩnh vực tự động hóa, điện năng lượng mặt trời – lưu trữ điện, điều khiển thang máy và UPS. Với hơn 15 năm phát triển và sở hữu hệ sinh thái giá trị, DAT đã nhận được sự tin tưởng, hợp tác của hơn 10.000 khách hàng, đối tác trên toàn quốc.

DAT là Tổng đại diện INVT và Nhà phân phối chính thức của Siemens tại Việt Nam. Vì vậy, khi sử dụng sản phẩm và giải pháp của DAT, khách hàng sẽ nhận được nhiều sự đảm bảo cùng dịch vụ vượt trội:

• Bảo hành 24 tháng, 1 đổi 1 đối với công suất ≤2.2 kW, thay linh kiện mới 100% chính hãng đối với công suất ≥4 kW.
• Dịch vụ bảo trì trọn đời sản phẩm, tùy chọn mở rộng thời gian bảo hành.
• 30 ngày sử dụng biến tần miễn phí.
• Hỗ trợ giải quyết sự cố 24/7.
• Đào tạo, chuyển giao công nghệ để khách hàng có thể hoàn toàn làm chủ hệ thống.

Gọi ngay hotline 1800 6567 (miễn cước) để được DAT tư vấn sản phẩm và giải pháp tốt nhất cho nhu cầu của bạn.

Bài viết liên quan:

• Biến tần điều khiển quạt
• Chức năng của Biến tần
• Nguyên lý làm việc và khả năng tiết kiệm điện của biến tần?