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文章出處:深圳市绿巨人网站成科技(jì)有限公司(sī)官方網站 發表時間:2021-01-19
在許多重工業企業中,供水係統是耗能(néng)大戶,而其中90%以上是用於機泵提水,如何采取合理有效的方式提高機泵運行效率(lǜ)、降低能耗是提高企業經濟效益的重要環節。供水係統中調節水量的方式有很多。而變頻調速(sù)技(jì)術由於其較高的可靠性。較好的節能效果和低廉的價格等優點,正在逐漸被廣大=5接(jiē)受(shòu)。
1水泵需要調速的基本條件在供水係統中,管網中的流量是經常變化的,管網中流(liú)量的變化會造成供水壓力有較大的變化。不能(néng)滿足供水用戶(hù)的需求(qiú)3控(kòng)製流量變化的方法傳統上主要(yào)有以下兩種。
1.1采用(yòng)調(diào)節出(chū)水閥的(de)開啟度來控製輸水量的變化(huà),這是靠改變管道特性曲線的形狀來適應管網中流量的變化。
管道特性(xìng)曲線形狀的變(biàn)化是依靠增加或者減少出(chū)水閥門的傳輸阻力得到(dào)的3因此。在出水閥(fá)門的兩側就產生了一個壓(yā)差AH.這個AH與即時輸水量Q的乘(chéng)積。AHQ便是出水閥門在調節時的能量損失:這一部分的能量損(sǔn)失由電動機向電源索取3因此,在流量調小時,電機的(de)吸取功率(lǜ)並不按比洌地減小,這是因為出水閥門(mén)在這種情況下消耗了相當數量的電能=有關資料表(biǎo)明,當流量調節範圍在(zài)50%90%時,消(xiāo)耗在出水閥門上的功率可達電機輸人功率的20% 60%,顯然。這(zhè)是一種很不(bú)經濟的控製方式。
1.2采用改變供(gòng)水機組並列運行的台教來控製管網、壓力的變化:一般的(de)洪(hóng)水泵房內都設置數台機組,它們的水量可以不同。但額定揚程基本相同(tóng):采用各種不同的組台方式以(yǐ)滿。不同流量(liàng)的要求:這種(zhǒng)控製(zhì)方式也有其弊端,即當運行的機(jī)組台數少(shǎo)於設定值時,運行機泵的工作揚程會低於其額定揚程(chéng),從而使其處(chù)於低效(xiào)率(lǜ)運行狀態(tài)。供水量的變化會造成水泵工況(kuàng)點(diǎn)的變化。尤其是當管道上的傳輸損失占有相當大的比重時,工況點的變化更為明顯(xiǎn),而水栗跌人低效區運行會更深:對於上述情采用調速控(kòng)製裝置進行調節(jiē)可有效提高泵組的運行效率。目前供大係統中采用的調速裝置主(zhǔ)要有三種:(1)可控(kòng)矽串級調(diào)違2)變頻(pín)調速;液力耦合器調速。其中液力耦合器調(diào)速屬於機械調速。由於其(qí)機械(xiè)結構複雜、調速效果不佳而逐(zhú)漸被淘汰:串級調速,尤其是內反饋串級(jí)調速,主要應用於一些調速精度要求不高、調速範圍不(bú)大的高壓設備上=在中小型低壓電機上,變頻調速(sù)技術由於調速範圍廣、精度高、易實現自動控製而逐漸被廣泛應用。本文主要針對變頻調速裝(zhuāng)置進行分析。
2變頻調速水泵的台數確定冶金自動化與微機應用(yòng)變鐸調速技術在供水係統中(zhōng)的(de)應用調速水泵的(de)台(tái)數主要由供水係統自身的具體運行條件確(què)定,主要有以下幾(jǐ)點:調速水泵的容量(liàng)應該是泵站供(gòng)水機組容量的最大者。
水泵調速的範圍應考慮它調速後仍在高效區運行,水泵應有的調速比要滿足下式要求。
Kn-應有的調速比H-調速前水泵(bèng)工作全揚程;Hmax-在水泵所推薦的工作區內,全揚程的上限(xiàn)值;Hmin -在水泵所推薦的(de)工作區內,全揚程的下(xià)限值。
根據上式(shì)確定調速比後,相應水泵的流量調節值也已經確定。若管網中需要調節的流量大於(yú)此值時,則調節(jiē)泵的台數應作相(xiàng)應的增加,其計算式為:n-調節泵的台數;AQ管網中所需的調節流量;Q,-每台調速泵在高效調(diào)速範圍內的流量(liàng)調節值。
3變頻調速水泵節能原理及效益分析變頻調速水泵(bèng)節能體現在以(yǐ)下幾個方麵。
3.1與工頻泵相比,水泵調速(sù)後,水泵工(gōng)況點發生變化(huà),進入高效區,水泵效率因(yīn)此(cǐ)而變高。
3.2在滿(mǎn)足供i壓(yā)力的前提下,水泵由於調(diào)速使供(gòng)水分別為對應於其轉速下的揚(yáng)程一流量曲線,uk2、k3分別為水(shuǐ)泵等效點軌跡曲線,根(gēn)據相似定律之比(bǐ)例有:H=k,Q2.因此,對於額定曲線(xiàn)上(shàng)任何一點,其相似的工況點(等效(xiào)點)的軌跡為一條過(guò)該點與原點的拋物線。為管道阻(zǔ)力曲線,H.,所要求的淨供水壓力。實際上,由於供水管網的複雜性,一般不存在這(zhè)麽(me)一條(tiáo)理想的阻(zǔ)力曲線,此(cǐ)處將用戶作集中處理,管網(wǎng)簡化為一條(tiáo)主幹線。
由可知,當流量為(wéi)Q,時,水栗揚(yáng)程為H,運行效率(lǜ)為(wéi)當流量變為時,如果水泵為工頻運行,運行揚程為,效率為工作點a);將(jiāng)轉速下調至於n3,則當流量為化時,水(shuǐ)泵運行揚程為H,運行效(xiào)率為工作點c)。
對於流量為Q:時,調速前後的能耗之差為:(H2-H,)Q:流量(liàng)單位以l3m3/d,揚(yáng)程(chéng)單位MPa. N,乘以運行的時間,定(dìng)在(zài)該流(liú)量運行時節電量(liàng)。
當流量由下降至Qh時,如采用恒壓供水,轉速下調(diào)至,此時供水揚程仍為H,。顯然,在保證供水壓力的前提下,恒壓供水考慮到(dào)因為流量減少(shǎo)引起水泵揚程增加而產生的富(fù)餘壓力(中ah段),但未考慮因水量減少而引(yǐn)起的管道水頭損失也減少而增加富餘水壓。因此,對於供水係統中管道傳輸損失(shī)占相當比例的情況,壓力取點位置(zhì)最好設(shè)在供水幹線的末端。
變頻調速裝置自身的(de)損(sǔn)耗,一般為4%-5%,在進行效益分(fèn)析時,也應(yīng)考慮此因素。
4使用變頻調速裝置需注意的幾點問題4.1使用變頻調速裝置要針對各供水係統工藝的自身特點(diǎn),確定合理的方案(àn),盡量避免調(diào)速泵長時間運行於高效區外或投資回收期過長(zhǎng)(一般不應超過5年)。
4.2在實際運(yùn)行中。各供水係統中使用的變頻器所設(shè)定的參(cān)數值要根據其不同的工藝(yì)特點而定。例(lì)如,對於供水幹線恒壓供水,所設定的加、減速時間不能太小,否則在(zài)供水量波(bō)動幅度較(jiào)大時,電機常會出現超負荷工作的狀況,而對於泵站吸水井恒液位供水,加減速時間(jiān)可適當減小,從而降低調速(sù)時間,以使(shǐ)水位波動幅度降至最低。
4.3在許多重工業企業的供水(shuǐ)係統中,設備的工作環境較(jiào)差(chà),粉塵(chén)、環境溫度、環境濕度都(dōu)會對變頻器的使用壽命產生較大的影響,在(zài)使(shǐ)用中應重視這些問題。