渣浆泵的变频调速技术

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渣浆泵的变频调速技术

来源:石水泵业 发布时间:2012-7-30 11:16:44 点击:1 

一、水泵的调速性能

其内部几何尺寸没有改变,水泵在改变转速时。所以,据水泵的相似原理可知:当转速变化时,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比,得出:同一台泵当转速变化时,水泵的主要性能参数将接上述比例定律而变化,并且,变化过程中可坚持效率基本不变,若水泵机组转速可调,就可以改变某台水泵的转速以适应当时需水量的变化,这样就可以防止水泵机组在低效率区域运转造成的电动机过载,另一方面,也可以防止供水压力偏高所造成的浪费。同时,水泵随着转速的变慢而使轴功率大为减少,电动机输入功率也随之减少,这就是调速水泵在供水系统中所起的节能作用。

二、减速的基本原理

n=60f1-/p,根据交流电动机工作原理中的转速关系。从公式中得出:均匀改变电动机定子绕组的电源频率,就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少,这就是水泵调速的节能作用。

如图A所示,交流电动机转速物性为一条稍向下倾斜的曲线。调速时的特性仍为稍向下倾斜曲线,不同频率时相互平等的一组曲线,如图B所示:

变频器的调速特性基本坚持了电动机固有的转速特性,从图 A图B中可以看出。一组不同频率时相互平行的特性曲线。

变频调速具有以下优点:

转差损失小,①转差率小。效率可高达90~95%以上。

精度高,②实现平滑地无级调速。调速范围宽(0~100%频率变化范围大(0~50Hz

③起动转矩大(可达额定值的1.1倍)实现软启动减轻启动电流的冲击。

④提高电网侧功率因数。

用软件实现V/5自动调整,⑤变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电路配合。具有

容易实现生产过程的自动控制。与计算机可编程控制器联机控制的功能。

调试方便,⑥安装容易。操作简单。

风机类负荷的节能调速,⑦不只适用于水泵。而且也适用于旧设备的改造,对改善工艺条件,提高产品质量都有其明显作用。

一、案例

电机功率为Y200M-245KW装置变频器壹台,惠隆五金机械厂生活水泵。已运行三个月,节电效果明显。

生活水泵变频减速节能测试数据如表A表B所示:

表A2001年9月份)装置变频器前的测试数据(f=50Hz

表 B2001年9月-10月)

f=0~50Hz装置变频器后的测试数据(P=4kgf/cm2=39.2N/CM2.

采用了恒压供水方式,供水的高峰与低谷是随作息时间及生活习惯不同的变化的为保证楼房高房及远距离居住的职工正常用水。即坚持管网压力为 4KGF/CM239.2N/CM2电动机频率随压力变化,从而实现了节能的目的

以10天运行记录分析:从表A与表B所示。

装置变频器前:供水量12785T耗电7132KWH平均单耗0.558KWH/T平均时耗39.187KW/H

装置变频器后:供水量:12819T耗电5412KWH平均单耗0.422KW/T平均时耗29.254KWH

10天供水量几乎相等,前后相比。而耗电减少1720KWH平均单耗降低0.136KWH节电率24.37%平均时耗降低9.942KW/H节电率25.37%平均节电率达24.87%节电效果显著。

投资回报期短:按平均每天运行时间为18小时计

年运行时间 =18365=6570小时

年节电量 =投入前平均时耗-投入后平均时耗)年运行时间=39.187-29.2546570=65319KWH

按电费单价1元=年节电折合人民币

年节电费 =电费单价×年节电量=165319=65319元

投资回报期 =60000÷65319=0.92年×12个月=11个月

与其他节能技术相比投资回报期限明显缩短。即期投资回报期不到1年。

中央空调智能节电系统

一、概述:

只要水泵开始运行,目前大多数中央空调供水系统的供水量都是手动调节。无论负荷情况如何,水泵均以最大负荷运行,所以能源浪费现象较严重,经调查测试一些空调供水系统的资料数据标明,普遍存在大流量小温差的问题。

较差者为1~1.5℃。夏季供冷水系统的供回水温差:较好者为4℃。

较差者为3℃。且循环水量一般是设计水量的1.5倍,冬季供暖水系统的供回水温差:较好者为8~10℃。这样带来如下一系列问题:

恶化主机的工作条件。1水流量过大使冷水系统和用水温度变低。

通常都是通过调整管道上阀门的开度来调节水流量的因此在阀门上存在很大的电能浪费。2由于水泵的压力太大。

电机的起动电流约为额定电流的3~4倍,3因水泵通常采用的Y-△起动方式。一台30KW电动机,其起动电流将达到100A 以上。如此大的电流冲击下,接触器等元器件的使用寿命大大下降,增加了维修工作量和备品备件费用。其次,较大的启动电流还会在电机和变压器中引起极大的电能损失,造成电气设备发热等问题。

供水系统运行效率较低,由上述可知。能耗较大,且属临时运行设备,进行节电改造完全是必要的据统计,就在空调系统中,冬季暖期约占动力用电的20%~30%夏季供冷期占动力用电的15%~25%因此,降低空调系统的用电是目前降低本钱的一个重要环节。

二、节能改造的技术可行性:

控制水泵运行,采用恒压(恒温)智能控制节电器。目前供水系统节能改造的有效途径之一,图A和图B给出了阀门调节和智能控制节电器两种运行状态的压力--流量(H-Q关系及功率--流量(P--Q关系。

曲线2水泵在某一较低速度下的HQ曲线,图 A中曲线1水泵在额定转速下的H--Q曲线。曲线3阀门开度最大的管路H--Q曲线,曲线4某一较小阀门开度最大的条件下采用智能控制器调节水泵运行,则工况点沿曲线3由A点移动到C点。显然,B点与C点的流量相同,但B点的压力以C点的压力要高很多,即智能控制水泵运行,节能效果显著。

曲线6为阀门调节方式下的P--Q曲线;相同的流量下,图B中曲线5为智能控制水泵运行的P--Q曲线。智能控制方式比阀门调节方式能耗小,二者之间的关系为:△P=[0.4+0.6Q/Qe-Q/Qe3]Pe式中,Q为实际负载流量,Qe为额定流量,Pe为额定负载功率,△P为功率节省值。可以算出当负载流量下降到额定流量的70%时,节电率将达到48%除了节省电能外,智能控制节电器的应用还会给供水机组运行带来如下好处:

消除阀门上节流损失。1管路阀门开度最大。

改善了电机运行条件,2有欠压、过流、缺相、漏电等保护措施。提高了运行的可靠性。

3实现电机软启动(最大启动电流小于额定电流)

无冲击负荷,4启动平稳。大幅度降低设备损耗延长了设备使用寿命,减少维修费用。

减少了跑冒滴漏现象,5管路压力降低。设备运行更加平安。

调节水流量,6空调系统中。把冷水机组的进水和回水温度控制在适当的范围之内,保证主机的热交换率,节省主机能耗。

三 改造方案

由压力传感器检测则信号反馈给智能控制节电器,1供水系统及空调用冷冻水泵采用恒压闭环控制。控制电机运行。

2空调用冷却水泵采用温度闭环控制。

可进行节电控制和市电两种状态运行,3为方便检修且不影响生产。同时实行电气互锁。以控制柜形式提供给用户)

手动控制旁路及相应的指示状态和各种完善的维护功能,4具有自动控制回路。如过载、过流、过压报警功能。

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