有关变频水泵节能问题的分析

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1、有关变频水泵节能问题的分析摘要随着我国技术水平的不断提高与发展，变频技术已经在生产生活中广泛应用，在提高能源利用效率方面发挥积极作用，与我国低碳经济发展目标相适应，对推动国民经济可持续发展具有重要意义。本文对变频调速的运行原理进行分析，在此基础上提出变频水泵节能的优化设计方法与应用相关问题。关键词变频调速；原理；节能；设计中图分类号tb65文献标识码a文章编号1674-6708（2012）72-0077-02在低碳经济发展的大背景下，我国泵类配套的电动机耗电量约为全国消耗总电量的20%，但是由于水

2、泵运行效率偏低，造成严重的资源浪费行为。如何加快水泵运行的节能性，已成为当前必须思考的话题。1水泵变频调速技术原理有关变频调速技术的运行原理，主要根据交流电动机的运行原理，与其转速关系密切相关，公式分析如下：n=60f（1-s）/p（1）在该公式中，f代表水泵电机运行过程的电源频率（hz）；p代表电机中的极对数。只要对电动机的定子绕组电源频率进行均匀化的改变，就能够实现电动机同步转速的平滑改变；电动机的转速缓慢，轴功率就会随之降低，同时电动机的输入功率也有所减少。2水泵变频调速系统的设计当前，我国

3、水泵节能系统中应用变频调速技术，主要处于开环状态之下，也就是通过人为操作方式，遵循外界条件变化、工艺变化等，对变频器的频率值进行更改，以达到调速目标。在变频调速系统中，可主要包括调节器、压力测量变送器、变频调速器以及控制对象四大部分；对于该系统的控制过程，首先利用压力测量变送器，测量水管的出口压力，将该数值转换为标准的电信号[1]；其次，利用调节器与事先设置的控制指标进行对比，发现其中存在的偏差；最后，通过调节器将该偏差值进行运算与调节，获得调节信号。系统设计要点如下：2.1水泵的高效区运行1）有

4、关水泵的选择，一般在高效区使用，避免出现大马拉小车的浪费现象；2）水泵运行呈曲线模式，也就是说，随着流量的不断增大，扬程有所降低；同时注意控制水压力的波动性，确保出流稳定，更利于节能技术的落实；3）结合管网的水力计算，实现选泵的优化，确保在高效区稳定运行。在计算水泵运行相关参数时，应考虑到水泵在长期运行中叶轮产生的磨损，提高安全系数的适用性；但是选泵不能过大，否则可能造成低效运行，耗能量增加；4）如果调速泵处于额定转速下工作，则应处于水泵高效运行的末端。由于选择调速泵时主要参考秒流量数据，则工作点

5、就是符合秒流量的工况点，但是在管网中涉及秒流量的时间非常短暂，大多水泵处于低于设计值的工况下运行[2]。如果水泵的工作点处于高效区的末端位置，那么水泵就可实现高效、稳定运行，达到最佳节能效果。2.2多台泵组运行一般情况下，离心泵在高效区运行，流量范围处于1-0.5q之间；但是以实际运行情况来看，水量的变化受到不同因素的影响，因此呈现不均匀状态；那么在设计变频调速泵组过程中，就应充分考虑这一实际问题，才能确保水泵的高效、稳定运行；经大量实践经验表明，选择若干大小不同的水泵，采取并联运行方式，是一种效

6、果良好的方法，在用水量较少的情况下，可采取小泵和气压罐联合供水模式[3]。2.3水泵的优化配置1）在用水量并不大的情况下，可以选择1台工频泵、1台变频泵、1台备用泵三台轮换的方式，每台泵按照60%的设计流量进行选择，这样就可确保高效运行阶段与低需求运行阶段的优化配置；2）如果需要应用集中供水模式，则精确计算用水量，采取大泵与中泵联合运行的模式，同时也要采取小泵和气压罐的组合供水模式。在运行过程中，根据用水量的实际情况进行调整，避免出现“大马拉小车”现象，实现低效运行目标；3）在冷却塔补水运行中，供

7、水遵循一定规律，因此基本不会出现零流量供水状态，应用变频调速泵组，主要根据冷却塔台数，采取一工一备、两工一备等方式。3水泵变频调速技术的应用一般情况下，水泵调速涉及到减速问题，如果应用变频调速技术，那么原本采取工频状态下设计的电机或水泵，其运行参数将面临较大变化。另外，定速泵、管路特性曲线等也会对变频调速运行产生影响，如果出现超范围调速现象，将难以实现节能目标[4]。因此，即使应用变频调速技术，也不能无限制地进行调速，一般变频调速不得低于额定调速的1/2，具体数值根据实际情况确定。1）定速泵的影响

8、作用从理论上来看，在水泵调速的高效区运行，主要在工频高效的左右端点位置，处于抛物线中间区域；如果水泵运行的转速有所降低，则泵的效率也随之下降，如果运行的工况点超出了区域，则不适宜采取调速节能方式。2）水泵工艺的影响作用从以往变频调速技术应用的实际情况来看，大多供水系统采取多台水泵联合供水模式，但是由于成本较高，难以实现所有水泵的调速运行，以调速泵和定速泵混合运用模式为主。在这种情况下，就应确保二者和谐、高效运行，实现系统最优化。但是在这种模式下，调速泵的运行范围出现变化，可分为两种