泵与风机节能技术.

风机 / 水泵节能原理一、风机，水泵工作现状分析1、概述风机，水泵是目前工业现场中应用较多的设备，而且电机功率较大。

在我国，电能最大的用户是电机，约占总耗的70%。

其中风机，水泵耗电占全部电能的50%，在通常设计中，用户配用电机的设计容量都要比实际高出很多。

也就是大马拉小车现象，同时原风机、水泵的送风、送水系统控制大多数都是采用控制调节阀门的开度来实现送风、送水量的大小，不管需要的风量、水量是大是小，风机、水泵则都是以设计时的最高转速运行，由于使用阀门调节开度来实现变风量、水量的控制，调节方式不方便，造成维护成本增加，系统不稳定性，管网损耗增加，又浪费大量的电能，即“放风、放水就是放电”白白浪费掉，同时电机在工频状态下频繁开/停比较困难，对电网冲击较大，势必造成开/停机时的电流冲击，传统的调节方式已经不能满足现代企业生产工艺的需求，在风机、水泵、等应用领域，引入节能控制技术，能达到很好的节能效果，同时，也降低了电机启动时对电网的冲击，提高了设备的功率因数，延长了机械系统的使用寿命，消除“水锤效应”对管道的冲击，提升了系统的可靠性，另外，因为节电器强大的保护功能，对设备起到了很好的保护作用，有效降低了设备的维护成本。

近几年，随着现代电力电子技术的不断推广与应用，从实践结果来看，WSD-E90专用节电器得到了良好经济效应与社会效应，并且，也得到用户的广泛认同。

1）电能浪费风机／水泵，挡板、阀门的调节控制风量／水量，风机／水泵的转速恒定，由挡板／阀门来控制风量／水量，造成能量的大小与电机输出功率不成比例，造成大量的能量浪费。

2）对生产工艺中负荷的适应能力差由于生产负荷在变化，而风门／阀门的调节也在不断变化，若风量／水量不稳定，就会造成风压／水压的变化，影响到工作效率和生产质量。

3）电机起动冲击电流大，管道的“水锤效应”电机启动采用降压起动方式。

在启动过程中起动冲击电流是额定电流的3-4倍，对电网电压冲击很大，“水锤效应”对管道的危害，操作复杂设备故障率高，维护费用高，造成停产损失大。

浅谈风机与泵的节能趋势及途径摘要：风机与泵作为冶炼企业设备中的二个用电大户，它的能源状况直接决定着冶炼企业的经济发展。

风机与泵的自身节能是前提，系统节能是关键，运行节能是最终体现。

三个方面密切相关，互为因果。

因此在风机与泵上实行高效节能是一个紧迫的任务，它对企业降本增效，提高经济效益具有十分重要的现实意义。

关键词：风机泵节能趋势冶炼厂拥有亚洲第一座、世界第五座镍闪速熔炼炉，年处理硫化镍精矿70万吨；拥有世界上处理镍精矿能力最大的浸没式富氧顶吹镍熔炼炉，年处理精矿量100万吨；拥有世界第一座处理含镍铜精矿非浸没式纯氧顶吹自热炉，年处理精矿量13.5万吨；。

但节能减排形势依然十分严峻。

风机与泵作为冶炼众多设备中的二个用电大户。

据统计，2010年全厂总用电量约8900万度，拥有各类风机152台，总装备功率耗电量约占全厂耗电量的30％；排污系统拥有各类泵35台，耗电量约占全矿耗电量的10％。

因此，在风机与泵上实行节能是一个紧迫而重要的任务，它对企业降本增效，提高经济效益具有十分重要的现实意义。

一、风机与泵的节能趋势风机与泵的节能工作涉及到设备管理、设备选型、自身的效率、电机与其电控系统的配套、设备的合理运行和新技术的开发应用等多方面的问题。

1、提高风机与泵自身的效率研制生产和推广使用高效风机与泵，首先满足新建企业和新增风机与泵的需要，同时，逐步更新和改造现有的老设备。

如果全厂风机与泵的效率提高10％，则配套电机功率就可以减少约1千5百千瓦，每年总耗电量可以减少约350万度。

2、对风量、流量调节范围较大的风机与泵采用调速控制目前，我厂有2/3的风机与泵是采用叶片或阀门来调节风量或流量，其电能浪费是十分严重的。

如把所有运行的风机与泵改为调速控制，以平均节电20％计，则全年节电可达约800万度。

因此，对风量、流量调节范围较大的风机与泵采用调速控制，是实现节能很有效的途径。

调速控制的方法有很多种，如变极、调压、调阻、电磁滑差调速电机及液力耦合器等，选哪种调速方案应该按具体情况具体分析，因地制宜，应通过技术经济方案比较后决定。

电厂泵与风机的节能研究摘要：文章对我国火力发电厂目前泵与风机的使用情况（耗能）进行了分析，并且描述了目前我国发电厂泵与风机的节能潜力，提出了泵与风机节能技术改造的方法及国内外的发展趋势。

关键词：火力发电厂泵与风机节能技术改造一、前言能源工业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。

在高速增长的经济环境下，中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。

而且，受资金、技术、能源价格等因素的影响，中国能源利用效率比发达国家低很多，只及发达国家的50%左右，90%以上的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。

由此可见，对能源的有效利用在我国已经非常迫切。

火电厂是最主要的能源消耗大户，在我国的二次能源结构中，约占74%。

而在火力发电厂中，泵与风机是最主要的耗电设备，加上这些设备存在着"大马拉小车"的现象，同时由于这些设备长期连续运行和经常处于低负荷及变负荷运行状态，运行工况点偏离高效点，运行效率降低，大量的能源在终端利用中被白白地浪费掉。

因此，对电厂泵与风机进行节能研究有着突出重要的意义。

二、我国发电厂泵与风机节能潜力分析火力发电厂中运行的泵与风机种类繁多，数量多，总装机容量大，耗电量大，约占全国火电发电量的6%。

发电厂辅机的经济运行，尤其是大功率的泵与风机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低，而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的要素之一。

1.运行方式的分析对大容员单元制机组，有些大力发电厂每台机组配置了三台50％容量的锅炉给水泵，一般在高负荷时两台运行．一台备用。

当机组负荷变化时，通过改变结水泵的运行方式以适应变负荷的要求。

如图所示．M点是主机全负荷时流量点，这时并联运行的两台泵都处于全负荷运行状态a点。

若机组负荷降低至某一负荷(如50%负荷)q v时,则泵的运行方式可能如下：两台泵全速定压运行，节流调节，其并联工作点为b，并联运行的每台泵的工作点为b’；单台泵全速定压运行．节流调节，运行工作点为a；两台泵变速定压运行,变速调节，其并联工作点力c。

风机和泵类节电技术l．工作机械的负载特性负载特性是指电力拖动负载的转矩与转速之间的关系，也叫负载转矩特性。

电动机节电，特别是调速节电，与负载特性的关系极为密切，除要了解电动机的运行特性之外，还要掌握被拖动工作机械的负载转矩随转速变化的特性。

典型的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性、风机泵类负载特性三种，见表3-6。

表3-6 电力拖动典型负载特性表注：资料来源，见参考文献[15]、[20]和[28]。

恒转矩负载特性指负载转矩M与转速n无关的负载特性，当转速发生变化时负载转矩大致保持不变，它的轴功率P与转速n是正比关系。

恒功率负载特性指转速n变化时轴功率P恒定不变的负载特性，它的负载转矩M与转速n是反比关系，相当一个双曲线。

风机泵类负载特性是负载转矩M与转速n成平方关系，相当一个抛物线，它的轴功率P与转速是三次方关系。

由此可见，风机泵类最适合以节电为目的的调速运行，能够取得显著的节电效益。

2．风机和泵类拖动调速的节电效果风机和泵类是压缩或传输气体和液体两种流体的工作机械。

它们的结构和工作特性基本相同，其工作特性主要表现在流量Q、风压或扬程H和轴功率P的关系上。

当风机和泵类的转速一定时，它们的轴功率与单位时间的内流过的流量和风压或扬程的乘积成正比，即风机和泵类的绝大多数是应用感应电动机作为拖动的原动机，它的主要任务就是按工艺要求传输和调节流量，因为普通笼型感应电动机本身没有调速功能，90％以上用调节挡板或闸门的开度来调节流量。

风机和泵类设备是按最大流量选定的，当流量需要减少时，是通过减少挡板或闸门的开度、增加管网流体阻力的方法来实现流量调节，导致了风机和泵类运行的压头损失，其结果电动机的运行功率下降不大。

由于风机和泵类的轴功率与转速的三次方成正比，采用调速方式调节流量替代挡板和闸门的流量调节，就会消除节流损失和同时提高风机和泵类的运势效率，虽然由于电动机负载率的下降会使其运行效率降低，但因风机和泵类运行功率的下降幅度很大，电动机的损耗也有所减少，最终使电动机运行功率大幅度下降（见图3-18），从而达到节电的目的。

泵与风机的节能优化1. 泵与风机制节能趋势泵与风机系统的节能工作涉及到管理、泵与风机本身的效率、设备选型、电机与机械设备电控系统的配套、泵与风机的全责运行和新技术的开发应用等多方面的问题。

目前，为搞好泵与风机的系统节能工作，除了提高认识，搞好科学管理以外，泵与风机的节能趋势还应从以下几个方面考虑：1.1 提高泵与风机的本身效率研制生产和推广高效泵与风机，首先满足新建企业和新增泵与风机的需要，同时，逐步更新和改造现有的老设备。

1.2 对流量、风量调节范围较大的泵与风机采用调速控制目前有相当多的泵与风机是采用挡板或阀门来调节流量和风量，其电能浪费十分严重。

如把所有的在运行的泵与风机改为调速控制，是实现节能很有效的途径。

调速控制的方法有很多种，如变极、调压、调阻、电磁滑差调速电机及液力偶合器等，优选哪种调速方案应该按具体情况具体分析，因地制宜，应通过技术经济方案比较后决定。

1.3 开发、推广以电子控制为核心的高效调速节能装置采用可控硅串级调速装置速控制可控硅中级调速（低同步串调）技术上比较成熟，我国已系列化生产，很多企业都在积极地推广使用，并组织进一步的标准化、系列化，统一设计与泵、风机配套和定量生产。

采用变频调速和无换向器电机调速装置的调速控制可控硅变频调速和无换向器电机调速装置同串级调速一样，都属于高效地调速控制方法，后者调速方式受到绕线式异步电动机的限制，对于大、中容量的泵与风机，鼠笼式异步电动机采用理想的变频调速和同步采用无换向器电机调速装置，实现调速节能势在必行。

2泵与风机的节能途径泵与风机的节能途径包括泵与风机本身捞取有、系统节能、运行节能三个方面。

泵与见机本身节能是前提，系统节能是关键，运行节能是最终体现。

三个方面密切相关，互为因果。

2.1泵与风机本身的节能途径泵与风机本身节能重点应减少泵与风机内水力损失上，可以采取以下对策：①选用优秀的水力、空气动力模型；②采用先进设计方法；③减少过流部件的粗糙度；④合理选择缝隙处零件的材料，提高抗咬合和耐磨性，适当的减少间隙值，减少容积损失。

电厂泵与风机节能技术要点分析摘要：泵与风机是发电厂的主要设备之一，也是能够直接影响电厂运行效率、稳定性、经济效益的重要因素。

随着现代社会经济的快速发展，各地区的电厂规模逐渐扩大，所需要的设备规格逐渐增加，泵与风机也承受着更大的运行压力，极容易出现由于泵与风机运行压力过大而产生的能源消耗过多的情况，如何提高能源利用率，控制泵、风机设备的运行能源消耗情况，是需要重点思考的问题。

本文简要分析了电厂泵与风机节能实际情况，对电厂的泵与风机节能技术实施要点进行深入探究。

关键词：电厂；泵；风机；节能技术泵与风机是电厂中的主要能源消耗设备，若想要提升电厂经济效益、获取更多的经济收益、促进电厂的健康发展，加强泵与风机的节能技术应用，是极为必要的。

在实际过程中，部分电厂仍然存在对泵与风机的选型不科学、不满足电厂实际运行需求的情况。

为了改善这一情况，建议工作人员主动加强泵与风机的节能控制，根据实际需求选择设备型号，综合考虑多种技术开展技术改造，以此获取更多的运行经济效益，为电厂的高效节能化发展提供有力保障。

1.电厂泵与风机节能实际情况电厂不仅是各地区发展的主要动力，也是具有较大耗电量的重要环节，电厂的耗电量能够占总发电量的7%-8%，这对于电厂的长久发展、经济效益提升而言具有较大的影响。

在以往的电厂节能技术改造中，更多的电厂工作人员将重心放在了主机优化方面，忽视了泵、风机等辅助设备的管理，这就导致辅机对电厂能源消耗的影响没有得到解决，其运行效率能够直接影响电厂的经济效益[1]。

在实际过程中，电厂中的泵与风机节能情况可以体现为：1.电厂中的中小型号泵与风机的运行有效性较低，既无法充分满足电厂的实际需求，也无法通过消耗更少的能源的方法实现运行目标。

在一些电厂中，工作人员为了节省设备的开支，会在设备扩容中仍然沿用原有的中小型规格设备，这些泵、风机的运行效率远远低于电厂之后的运行需求，且设计参与与更新之后的主机的契合度较低，调节效率低下，浪费了很多不必要的能源。

引言风机和泵是一种把机械能转化为流体（液体、气体）的势能和动能的动力设备，广泛用于国民经济的各个方面，例如农业灌溉、城市供水、采矿工业中坑道的通风及排水、气体和液化的传送以及各化工、造纸等企业的供水。

据资料记载，全国风机和泵类配套电动机约占全国电动机生产总功率的一半左右，全国风机和泵的耗电量约占全国发电量的３０％以上。

可见，正确选择风机和泵的调速节能方法对于我国现行的节能方针政策的实施具有重要意义［１］。

近年来，随着电力、电子器件和控制技术的迅速发展，变频器价格不断下降，可靠性不断增加，模块化的设计使变频器的容量几乎不受限制，５０００ｋＷ及以下的通用变频器可以随时按用户要求提供产品，满足用户的各种需要。

采用变频器将电动机直接进行调速运行，则耗能将会显著减少，产生巨大的节能效益。

目前，许多泵与风机用户和设计单位都在积极使用变频调速，浙江巨化股份合成氨厂水洗岗位就采用了变频泵。

下面就泵与风机系统中采用变频技术的相关节能原理作简介。

１风机与泵的节能运行原理１．１风机与泵的特性［２－３］风机和水泵的电机轴动力与其流量（风量）Ｑ，扬程（压力）Ｈ之间的关系为：Ｐ∝ＱＨ（１）当流量由Ｑ１变化到Ｑ２时，电动机的转速由Ｎ１变为Ｎ２，此时，Ｑ、Ｈ、Ｐ相对于转速的关系如下：Ｑ２＝Ｑ１Ｎ２／Ｎ１Ｈ２＝Ｈ１（Ｎ２／Ｎ１）２（２）Ｐ２＝Ｐ１（Ｎ２／Ｎ１）３而电动机轴功率Ｐ和扭矩Ｔ的关系为：Ｔ∝Ｐ／Ｎ（３）所以Ｔ２＝Ｔ１（Ｎ２／Ｎ１）２（４）由式（２）（４）可以看出，风机和水泵的轴动力即功率输出与转速的三次方成比例，而扭矩与转速的二次方成比例。

１．２风机与泵的节能效果［４］如图１所示，曲线（１）为泵与风机在给定转速下满负荷即系统阀门全开运行时的扬程（压头）、流量点和效率点的轨迹；曲线（２）为部分负荷时，系统阀门部分开启时的阻力特性曲线，即泵与风机要克服磨擦，压力随流量的平方而变化。

泵与风机运行工况点是泵与风机的特性曲线与管路阻力曲线的交点，当用阀门控制时，由于要减少流量，就要关小阀门，使阀门的磨擦阻力变大，阻力曲线从（１）移到（２），扬程则从Ｈ１移到Ｈ２，流量从Ｑ１减小到Ｑ２，运行工况点从Ｃ１点移到Ｃ２点。

泵与风机的节能措施1、选用新型节能型的泵；2、合理选用泵与风机的裕量；在确定了泵和风机所需流量、杨程以后，由于对设备的操作运行、电源电压和频率的波动等因素的考虑，通常在计算出的流量及杨程上加一定的富裕量，流量的富裕量一般取10%，杨程的富裕量一般取15%。

如果泵和风机选的富裕量过大，在实际运行中不得不节流而降低效率。

因此，在选用泵和风机时，要认真核算所需要的流量及杨程，认真选用合适的富裕系数，以满足在其最佳效率点附近运行。

3、减少阻力损失减少泵和风机的管路及其配套附件的阻力损失，可以降低泵和风机的总杨程，从而节省泵和风机的功率。

减少阻力损失的措施如下：在一定流量下，增大管径，加大流通截面积，降低流速，减少管道沿程阻力损失；在保证管路安全运行和维修方便的前提下，可以尽量简化管道附件，取消不必要的阀门和流量孔板等，以减少管道的局部阻力损失；降低液体的粘度；提高管内壁的光洁度等，都可以减少阻力损失。

4、选择合适的调节方式调节流量，一种方法是在电动机速度保持恒定的情况下，通过阀门的开度调节流量，另一种方法是改变电动机的转速。

所谓阀门调节就是改变泵的进出口节流阀或风机的风门或挡板的开度，从而达到调节流量的目的。

这种调节方式的特点是，在阀门关小的节流过程中，泵或风机的特性曲线不变，仅仅是依靠关小阀门或风门，人为地增加管道的阻力以减小流量，因此阀门或风门的阻力损失都相应的增加。

通过变速来调节泵或风机的流量，管道系统的阻力则不变。

在调节流量的过程中没有节流损失，调节效率最高，接近于理想的调节。

泵和风机的变速方法分为两类：一类是电动机的转速不变，而在电动机与泵或风机之间加装可以变速的偶合器，常用的有液力偶合器、电磁偶合器等；另一类是电动机调速，带动泵或风机一起变速运行，常用的为变频调速。

5、叶轮控制法调节这种方法是通过改变风机和水泵叶片的安装角度来改变风机或水泵的特性曲线，使其达到最佳工况。

这种调节方法不仅能改变流量，也可以调节杨程，以便使风机和水泵在较高效率内工作。

利用变频技术实现水泵风机有效节能本文将对水泵与风机的变频节能原理进行分析，并阐述变频技术应用的优点，希望可以为相关工作者的研究提供一些帮助。

标签：变频技术;水泵;风机0 前言進入新时代后，随着城市化进程的深入，人们生活质量逐渐提高，这也使得能源消耗逐渐成为了限制我国经济健康发展的一个重要因素。

目前，水泵、风机中的电动机大部分都是非调速性的电动机，若将其改成调速电动机，那么就能够达到理想节能效果，因此，必须了解变频技术节能原理与优点，并加强对其的运用，从而有效解决能源不足问题。

1 变频技术节能原理变频技术指的就是将直流电逆变成频率不同的交流电的一种转换技术，其不但可以把交流电变成直流电之后再将其逆变成各种频率的交流电，其还能够把直流电变成交流电后再变成直流电，这一过程中，发生变化的是频率而不涉及到电能[1]。

变频器是以变频技术为基础产生的，由于可以对速度进行精确控制，变频器能够在众多电机拖动场合运用，并为机械的变速、升、降等操作提供便利。

通常情况下，变频器是在长时间运行、高负荷、恶劣工作环境以及复杂系统等工况中运用。

1.1 水泵节能原理在对水泵进行设计时，设计人员会在综合考虑用户平均消耗量总和的基础上，合理设计其容量，并根据额定用量来明确水泵类型。

但是，在实际运行过程中，用户需求量会在天气和气候等的影响下出现变化，并导致水压力与流量的变化，所以，必须对水泵进行调节。

以往给水调节主要是运用管路压力调节阀来完成节流调节，但是这种方式不仅不会减少对电能的消耗，还有着较大的扰动范围。

若是使用分布式的水泵系统，那么在变频技术的作用下，则不需要安装调节阀门就可以完成节流调节。

在离心泵中，流量Q和转速n之间成正比例，即Q1/Q=n1/n2;扬程H和转速n的二次方也成正比例，即H1/H2=n12/n22;而轴功率N则是和转速三次方之间成正比例，即N1/N2=n13/n23。

同时，异步电动机的转速公式是n=60f（1-s）/p，其中f是频率，s是转差率，p则是极对数。