水泵节能计算软件

浅谈泵的节能技术及发展前景泵为一种通用机械，其用途广泛;与此同时，泵也是一种耗能大户，研究它的节能方法，对提高泵的使用效率和使用年限意义重大。

本文主要通过对泵的设计选型、泵类设备的维修以及其他方式的研究提出节能降耗的方法，并在此基础上对泵的节能发展前景作了浅析。

标签：泵;节能降耗;泵效率1.泵的简述泵是一种运送流体或使流体增压的通用机械，在我国的大多数行业和工程建设中，泵的使用都必不可少。

据不完全统计，水泵每年的耗电量约占全国发电量的20%，且由于泵种类繁多，需要不同的能源为其供能，因而泵是一个耗能大户。

自提出“节能”观念以来，各国都在采取有效措施改善环境，减少污染，其追根究底是要降低能源消耗。

由此可见，泵的在节能降耗方面潜力巨大，研究泵的节能途径对我国的水泵产业的发展具有重要意义。

2.泵节能途径2.1泵的设计选型与节能2.1.1泵的设计与节能随着计算机行业的飞速发展，有很多利于研究水泵内部流动规律的软件技术诞生，其中以CAM和CFD技术尤为突出。

通过利用CAM和CFD技术研究流体的内部运动，可以更好地掌握其流动规律，对泵的优化设计起重要作用。

首先，提高和改进传统的设计方法。

国外研究者通过对汽蚀现象的研究，提出了泵抗汽蚀性能的有效措施。

汽蚀性能是泵性能中非常重要的参数指标，因此，国内现代泵的设计应建立高汽蚀性能的水力设计。

除此之外，还应当提高和改进速度系数法和建立全面合理的水力模型库。

其次，要充分将CAM技术运用到泵的设计制造中。

例如，泵水力模型模具制作，泵水力模型零件加工制造等。

利用CAM技术计算辅助制造，保证水力性能，减小误差。

与传统技术相比，提高了泵的水力性能，也大大提高了泵的效率。

2.1.2泵的选型与节能泵的节能工作除了提高本身的效率外，还应当注重整个系统配合的各方面指标。

由于选型不当，整个系统工作效率不高，能源浪费，给节能带来了巨大压力。

因此，学会正确选型是节能降耗的重要一步。

第一，要明确泵选型的基本原则。

水泵节能环保措施《水泵节能环保措施》水泵在我们的生产生活中是非常重要的设备，但它的能耗问题也不容小觑。

下面就给大家讲讲水泵节能环保的一些措施。

一、优化水泵选型原因：如果水泵选型不合适，就像给小马拉大车或者大马拉小车一样，要么动力不足干不了活，要么大材小用浪费能量。

比如说，实际工况只需要流量为10立方米每小时、扬程为10米的水泵，如果选了个流量20立方米每小时、扬程20米的大水泵，那多余的能力就是浪费。

具体操作方法：首先要准确计算所需的流量和扬程。

这需要对整个用水系统进行详细的评估，包括管道长度、管径、用水点的高度差、用水量的变化等因素。

然后根据计算结果，从水泵的性能曲线和产品手册中选择最匹配的水泵型号。

预期效果：选型合适的水泵能保证在满足实际需求的情况下，避免不必要的能量消耗，能大大提高能源利用效率，一般能节省10% - 30%的能耗呢。

二、变频调速控制原因：很多时候，用水的需求不是一成不变的。

传统的定速水泵不管用水需求多少，都按照固定的速度运行，就像一个不知疲倦也不会偷懒的工人，一直以最大功率干活。

而变频调速控制就像是给这个工人装了个智能开关，可以根据实际的工作量调整工作速度。

具体操作步骤：在水泵电机上安装变频器。

通过传感器检测水泵的流量、压力等运行参数，然后把这些信号反馈给变频器。

变频器根据预设的程序和反馈信号来调整电机的转速。

例如，当用水量减少时，变频器就降低电机转速，使水泵输出的流量和压力也相应降低。

预期效果：采用变频调速控制可以根据实际需求动态调整水泵的运行状态，节能效果非常显著，能达到30% - 60%的节能率。

这就好比你按需用电，而不是一直开着大功率电器。

三、定期维护保养原因：水泵就像人一样，时间长了会生病。

叶轮磨损、密封不严等问题会导致水泵效率下降。

比如说，叶轮磨损后，原本光滑的表面变得粗糙，就会增加水流的阻力，水泵就得花费更多的力气来推动水流，从而消耗更多的能量。

具体操作方法：首先是定期检查叶轮，看看有没有磨损、腐蚀或者堵塞的情况。

老泵站2-3、5-6两套循环水泵变频改造（一拖二）节能计算一、概况：1-9号发电机组(燃煤)设计配有七台循环水泵，额定排量3056立升/秒、扬程为26.3 m，其中1-4号配用JRZ170/39-12型电动机，额定功率1000kW，额定电压6kV、额定电流120A，5-7号配用ДAД170/44-12型电动机，额定功率1100kW，额定电压6kV、额定电流138A，电机无调速装置，靠起停备用电动机来控制流量。

二、单套循环水泵变频改造（一拖二）节能计算：1、循环水泵现场运行数据：1）#1-9 发电机组容量：500 MW2）配置循环水泵数量：7 台（正常5 用2 备）3）循环水泵参数：（表一）4）配套电机参数：1-4#循环水泵电动机参数（表二）：5-7#循环水泵电动机参数（表三）：5）发电机组电价：上网电价：0.25元/kW·h6）发电机全年工作时间：7000h2、工频状态下的年耗电量计算：P g：电动机总功率；I：电动机输入电流；η：电动机效率；U：电动机输入电压；cosφ：功率因子。

计算公式：P g=3×U×I×cosφ×η…①电动机在工频状态下，各负荷电动机实际功耗计算值见下表。

C g：年耗电量值；T：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比。

累计年耗电量公式：C g= T×∑（P g×δ）…②C g=7391154.12kW·h因此，采用工频运行时，每年循环水泵耗电量约为739.12万度电。

3、变频状态下的年耗电量计算：电动机在变频状态下，各负荷电动机实际功耗计算值见下表。

C b：年耗电量值；T：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比。

累计年耗电量公式：C b= T×∑（P b×δ）…②C b =5692945.44kW·h因此，采用工频运行时，每年循环水泵耗电量约为569.29万度电。

4、节能计算：年节电量：ΔC= C g－C b = 739.12－569.29= 169.83万kW·h节电率：（ΔC/C g）×100% =（169.83 / 739.12）×100% =22.98%2、3号循环水泵经变频改造（一拖二）后，预计每年可节约169.83万度，折合发电成本：169.83×0.25=42.46万元。

泵与风机的节能泵和风机是常用的耗电能设备。

它们数量多,分布广，耗电量巨大。

从生产方面来看，泵与风机耗电量所占和的比例数非常高，其年耗电量约占全国用电量的 1 / 3 ，占全国工业用电量的 4 0 ％~4 5 ％。

可见，泵与风机自身的电力消耗相当大，这就要求泵与风机在低耗能、高效率工况下工作，以达到节能的目的。

泵与风机是消耗电能的动力机械,由于选型不当、管道设计安装不合理、维护检修不良、使用管理落后、设备陈旧等因素, 造成了泵和风机的使用效率较低。

一泵与风机的几项重要性能指标1.1流量流量是指单位时间内泵与风机输入流体的数量。

分体积流量qv（单位为m3／s、m3／h、L／s）和质量流量qm （单位为kg／s、t／h），两者的关系为：qm=ρ.qv式中ρ为输送流体的密度（单位为kg／m3）。

1.2能头和压头泵提供的能量通常用能头表示，称为扬程，是指单位重量液体通过泵后的能量增加值，用符号H表示，单位为m流体柱。

风机提供的能量通常用压头表示，称为全压，是指单位体积气体通过风机后的能量增加值，用符号 P表示 ( 单位为 Pa) 。

风机的全压与扬程之间的关系为：p =p·g H 2）1.3功率1.3.1有效功率有效功率是指单位时间内通过泵或风机的流体得到的功率，即泵与风机输出功率，用 P e表示( 单位为 k W) 。

对泵而言：Pe=ρ.g.qv.H/1000对风机而言：Pe=qv.P/10001 . 3 . 2轴功率轴功率是指原动机( 一般指电动机或汽轮机 ) 传给泵与风机轴上的功率，又称输入功,用P表示(单位为 k W) 。

1. 3. 3 损失与效率泵与风机的损失可分为三种:机械损失总功率△Pm、容积损失总功率△Pv、流动损失总功率△P 。

对这三种损失至今还不能用理论方法进行准确计算，只能依靠试验和经验公式来进行计算。

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、泵与风机的合理运行和新技术的开发应用等多方面的问题。

节能原理及计算方法一、节能原理风机和水泵，前者工作介质为液体，均属于流体机械设备。

下面以风机为例说明它们的工作特性。

特别是离心式风机及水泵，工作特性基本相同。

以下就以风机为例说明他们的调速工作原理。

风机的工作特性图如下：风机的工作特性图由上图可以看出，风机工作的位置，即风机的风量是由风机特性曲线（风压特性）和管网特性曲线（风阻特性）决定的，无论是改变风机的特性曲线，或者是改变管网特性曲线，都可以达到改变风量的目的。

图中：风机特性曲线 HA =kQ12K——风机特性系数；管网特性曲线 HA =Hc-λQ12λ——管网特性系数。

（一）工频工作方式工频工作方式是指泵的特性曲线保持不变，而改变管网特性曲线。

通常采取的方式是保持风机的特性曲线不变，即不改变风机的转速，而用调节挡板改变出风口的大小，达到改变风量的目的。

如下图所示：工频工作方式时风机的工作特性图从图中可以看出，风机工作在A点时，风量为Q1，风压为H1。

保持风机的转速不变，用挡板将风量调节为Q2时，风压将上升到H2，风机工作点变为B点。

由于挡板的节流作用，风道的阻力曲线变为OB。

风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。

虽然Q2<Q1，但H3>H1，所以PA与为PB的值变化不大，说明采用工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小有限。

（二）变频工作方式变频工作方式是指管网特性曲线保持不变，而改变风机的特性曲线。

通常采取的方式是保持管网特性曲线不变，即不改变风机出口的大小，而改变风机的特性曲线，即改变风机的转速，达到改变风量的目的。

如下图所示：风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。

Q 2<Q1，而且 H2>H1，所以PA与为PB的值变化较大，说明采用变工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小很大，节能效果显著。

水泵房节能合理化建议由于循环泵组能耗高的原因不同，应根据现场不同情况确定节能改造方案。

节能改造的途径必须以合理的供水能耗指标为指导，从降低系统阻力、提高水泵效率、调整合理流量、科学运行调度等方面入手，达到系统优化和工况运行的目的。

目前常用的节能改造方法有:1.通过切割叶轮或吊起转子，直接降低水泵的流量，降低水泵的运行功率，从而达到节能的目的。

这种方法适用于泵组电流过载严重的情况，但叶轮切割有一定的局限性，超出了切割规律的范围，无法通过切割叶轮来实现。

2.变频节能技术。

根据频率、速度和流星之间的线性关系，以及频率和功率之间的三次关系，改变频率然后改变速度以降低功耗。

但是，变频只是从流星开始，不能改变低效运行，也不能降低管道阻力。

变频范围不宜太低，以36Hz~45Hz为准。

如果频率低于36Hz，水泵的效率将急剧下降，水泵的能耗将大大增加。

同时，电机风扇转速过慢，会影响电机散热，导致电机烧毁。

其他改变泵转数的节能技术也符合原理，适用于变负荷泵组。

3.该系统与流体输送“3+1”高效节能技术等技术完全匹配。

节能技术完全可以解决切割叶轮和变频节能技术不能实现系统完全节能的技术难题，达到节能的效果。

根据不同系统的特点，首先从优化系统配置入手，消除不合理配置带来的高能耗，然后从优化系统运行方式入手，降低大负荷变化带来的高能耗，然后从优化泵的水力性能入手，匹配高效泵或叶轮，达到节能的效果。

实施方法:(1）纠正系统+高效节能泵或高效叶轮的不利因素(2）系统不利因素整改+高效节能泵或高效叶轮+自控系统(3）纠正系统不利因素+自动控制系统。

变频:只能针对循环泵,给排水泵可以说毫无用处其工作原理简单来讲就是水泵效率都有一定余量,水泵长期在额定状态下运行,由于冷却系统的用水星冬夏不同，于是在用水量减小时通过变频降低电流频率，从而使出水量下降，其实也是水泵额定效率的下降，此外变频器也可消耗一部分电量。

改变构造:主要通过水泵叶轮切割来实现，原理同变频大致一样，在冷却系统对水的需求减小的情况下，对叶轮进行切割使出水量下降输入功率减小，起到节能效果。

节能计算1. 离心式风机1.1 不考虑压力，调节风量时的能耗比较流量（%）功率%叶片调节液力偶合器变频调速挡板调节图1 风机各调节方式的能耗-流量曲线上述均为百分比，100%流量为风机的额定流量，100%功率为工频额定工况运行时消耗功率（即电机输入功率= 风机额定轴功率/电机效率，电机效率一般为93-96%，额定功率较大者效率较高）。

变频调速时的节能量即为两种调节方式的能耗差值（百分比乘额定消耗功率）。

需要了解的参数：电机：型号、额定功率P N、额定电流I N、额定电压U N、额定功率因数COSΦN、额定转速风机：型号、特性曲线、额定流量Q N、额定全压H N、额定轴功率N N、额定转速运行工况：现有调节方式、实际需求流量Q、运行电压U、运行电流I（或实际消耗功率P）计算步骤：●电机额定效率ηN = P N/（1.732I N U N COSΦN）式（1-1）●额定消耗功率P IN = N N /ηN 式（1-2）●根据Q/Q N*100%从图1查出变频调速时的节约功率百分比，乘上P IN即为变频运行时的节约功率△P。

●△P 乘上运行时间（小时）即为节约电度数。

1.2 不考虑流量，仅调节压力假设采用变频调速后，不考虑风阻的变化，将压力从工频运行时的H1下调到H2。

需要了解的参数：电机：型号、额定功率P N、额定电流I N、额定电压U N、额定功率因数COSΦN、额定转速风机：型号、特性曲线、额定流量Q N、额定全压H N、额定轴功率N N、额定转速运行工况：工频运行压力H1、实际需求压力H2、运行电压U、运行电流I（或实际消耗功率P）计算：●计算工频运行时的消耗功率P●计算变频运行时的消耗功率P1=（H2/H1）1.5 *P/0.96式（1-3）●节约功率△P = P – P1●△P 乘上运行时间（小时）即为节约电度数。

运行功率的几种计算方式：●装有功率表：直接查表●装有电度表：P = 电度数（度）/记录时间（小时）●仅知道电流I和电压U：（1-COS2ΦN）I4NP = √3 U ×I2 －————————√（2I N-I）2式（1-4）2. 离心式水泵2. 1 当不考虑压力，仅调节流量时阀门调节功率%流量（%）变频调速图2 水泵不同调节方式的能耗-流量曲线上述均为百分比，100%流量为水泵的额定流量，100%功率为工频额定工况运行时消耗功率（即电机输入功率 = 水泵额定轴功率/电机效率）。

地暖循环水泵选型方法和实例计算一、地暖循环水泵选型方法地暖系统是一种通过地面散热，使室内获得舒适温度的供暖方式。

而地暖循环水泵是地暖系统中必不可少的设备，用来循环热水以传递热量。

正确选型的地暖循环水泵能够保证整个系统运行效果良好，降低能耗成本。

在选型地暖循环水泵时，需要考虑以下几个因素：1.确定需求流量：地暖系统中的热水循环需要根据供暖区域的面积和需要供暖的温度来确定需求流量。

通常情况下，需求流量越大，对水泵的要求也会越高。

2.确定扬程：扬程是指水泵必须克服的水力阻力高度。

在地暖系统中，需要考虑循环管道的长度、高差以及水泵位置的高度等因素。

3.选取合适的功率：水泵的功率要能够满足整个地暖系统的供暖需求，但也不能选择过大，以免造成能源浪费。

4.考虑使用环境：地暖循环水泵通常安装在室内，需要考虑其噪音、震动等对居住环境的影响，选择符合国家标准的产品。

5.考虑节能性能：现代水泵通常具有节能功能，可以根据不同的使用情况选择节能模式，减少能源消耗。

二、地暖循环水泵选型实例计算为了更好地理解地暖循环水泵的选型方法，下面以一个实例来进行详细计算：假设某住宅地暖系统的供暖面积为150平方米，需求温度为20摄氏度，地暖管道长度为100米，管道高差为5米。

根据上述参数，可以进行如下计算：1.确定需求流量：根据供暖面积和需求温度，首先确定地暖系统的热负荷。

假设每平方米的热负荷为100W，那么整个住宅的热负荷为150平方米* 100W = 15000W。

假设水的温度从40摄氏度提高到50摄氏度，根据热负荷和水的比热容计算得到需求流量为15000W / （4.2 * 10）= 357.14千克/小时。

2.确定扬程：根据地暖管道的长度和高差，可以计算出水泵需要克服的水力阻力高度。

假设摩阻系数为0.03，管道内径为25mm，根据公式h = 10.67 * L * Q^2 / D^5 * f，计算得到扬程为5.72米。

3.选取合适的功率：根据需求流量和扬程，可以选择适合的水泵功率。