变频调速技术在水泵运行中的节能应用.pdf

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1、2015年18期科技一向导◇科技之窗◇变频调速技术在水泵运行中的节能应用吴洁欣王佳栋方伟，卫聪，钱俊华(1．上海城投原水有限公司黄浦江原水厂中国上海201114；2．上海交通大学中国上海200030)【摘要】介绍了水泵变频调速节能的原理，采用实际运行工况进行实例分析，通过数据分析和实际应用说明水泵采用变频调速的节能优势，并提出恒压供水的设想。【关键词】水泵；变频调速；节能原理1．水泵变频调速的节电节能原理方案四耗电量则继续减少为：，=PXtx3+Q，／Q，xP，Xtx2=作为负责原水生产和供应的

2、黄浦江原水厂．承担着将青草沙原水250"1"3+350o，55o025Ol2=1068．2KWH：1小时内耗电量相差供应给下游各自来水厂的重任。平均13供水量约为190万立方米，由△j=1185—1068．2=116．8KWH。新、老两个泵房向下游各自来水厂供水．是目前全国最大的自来水供应(3)需水量减小为17000m3．根据需水量关闭l台定速机泵．则4单位之一对该厂来说．在生产过程中最大的生产成本就是水泵电动机台定速机泵继续依靠调节阀门开度进行限流，耗电量为1000KWH．而的耗电电费．该厂的

3、电费成本约占供水成本的50％～80％．水泵电动机的方案二此时已不可行．改为3台大定速机泵及l台变频调速机泵．耗电费占总电费的95％左右在实际运行中。水泵效率大多数不足60％，存电量为W，=xt~3+Q，／Q，xPt~=250*l*3+2000／5500*250=840．9KWH；在着较大的能源浪费．如何运用水泵供水节能技术．使水泵能经常高效运行．从而节约电动机的耗电量．对提高该厂的经济效益具有重大意1小时内耗电量相差△，=1000-840．9=159．1KWH。义。因此变频调速是目前最理想的一种

4、通过水泵调速节能的方法。方案三此时改为2台大定速机泵、1台变频调速机泵和1台小定异步电动机的转速n与电源频率，成正比，与电动机极对数P成速机泵，则小时耗电情况为：，=P，xtx2+Qf／Q，×Pfxt+P~xt=250"12+反比．见下式：交流异步电动机转速n的表达式为n=6Of(1-s)／p。式中：厂400015500*250*1+l85"1=866．8KWH：l小时内耗电量相差△W，=为电源频率为电动机转差率’p为电动机定子绕组极对数。从式中可1000-866．8=133．2KWH。以看出，

5、对于一台水泵’p、是确定的值，但水泵电机的转速随电源频方案四此时改为2台大定速机泵和2台变频调速机泵．则耗电量率的增大而增大，随电源频率的减小而降低．均匀改变电动机定子绕组的电源频率r．就可以平滑地改变电动机的转速，变频器正是通过均则继续减少为：j=P×zx2+Q，／q，xP，Xt+PjXtx2=250*12+3500／匀地改变输入异步电动机定子的供电频率，来调节水泵电机的转速。5500*250*l"2=501．3KWH；1小时内耗电量相差△1000—501_3=电动机转速变慢．轴功率就相应减少

6、．电动机输入功率也随之减少．这498．7KWH．相差近一半。就是水泵变频凋速的节能原理。(4)当小时供水量为25000m3时：2．实际工况分析方案一：则方案一调整为使用5台大定速机泵．则小时耗电情况该厂新泵房日常运行概况为：1O台机泵，一般情况开5备5，小时为：=P2×z×：25O15：125OKwH。供水量p在l7000m，至25000m，不等，根据外部需水要求进行转速调方案二：使用4台大定速机泵和I台变频调速机泵相配合．则小节，4台变频调速范围n，为550rpm至750rpm，根据调节池液位

7、高低时耗电情况为：W，=P，xtx3+Q，／9。×P，xt=250*4+500015500*250=对应小时流量AQ，可从2000m3至5500m，进行调节，机泵额定功率1227．3KWH；l，J、时内相差1250—1227．3=22．7KWH。Pj为250KW。4台较大定速机泵小时流量Q均在5000m，左右(根据方案三此时已不可行调节池液位稍有偏差)。机泵额定功率P2为250KW，另外2台较小定方案四：使用3台大定速机泵和2台变频机泵相配合，则小时耗速机泵小时流量Q，均在3000m3左右(根据

8、调节池液位稍有偏差)．机泵额定功率P1为185KW．现将使用情况作出如下假设：电情况为：W=xtx3+Q，／Q，xP，xtx2=250*13+500015500*250*1}2=假设在一个时间段内供水量持续不变情况下．这里取几个水量值l204．5KWH；1小时内耗电量相差△W=1250-1204．5--45．5KWH。进行比较．(5)在供水量需要调节的情况下。若水量范围达不到需水要求时，(1)当小时供水量Q为23000m时：需要开启或关停机泵．则机泵的启动电流所带来的电量损耗势必又将方案一：使用