变频调速装置在循环水泵中的应用

循环水泵节能改造方法措施与案例seek； pursue； go/search/hanker after； crave； court； woo； go/run after在石油、化工、冶金、医药、电力等行业都大量应用循环水泵,其耗电量不容小视.对循环水泵系统进行节能改造,对企业降耗增效具有很大经济价值.我公司长期致力于水泵系统节能服务,改造了数十台循环水泵,有丰富的实践经验和体会,在此和大家交流、分享.我们把水泵系统节能原理概括为一句话,就是“用高效水泵在高效点工作,降低管路损失尤其是降低或消除节流损失”.这句话包含了高效水泵水泵效率、高效点、管路损失三个关键词,也是水泵系统节能的三个关键点.1高效水泵水泵效率：要节能,水泵效率必须高.水泵效率高低首先取决于设计水平,其次取决于制造精度和质量；2高效点：同一台水泵,在不同的流量点其效率是不同的,一般在额定工况附近效率最高,如果偏离额定工况较多,水泵额定效率即便很高,其实际运行效率也不高.再延伸一点说,高效点还要考虑电机的负荷率和电机高效区,也就是说要使整个水泵系统总效率处于综合高效点.3管路损失：管路损失要尽可能降低,尽量消除节流损失.我们就是通过紧紧瞄准水泵效率、高效点、管路损失这三个关键点,对水泵实际运行工况进行科学分析和诊断,利用先进理论和科学方法,找出水泵系统存在的问题,有针对性地采取切实有效的措施,全面深入挖掘各项潜力,提高水泵额定效率、使水泵实际工作参数处于高效点、最大限度地降低管路损失,通过三方面的有机结合,实现节能目标,这就是我们的节能原理.我公司的具体节能措施有以下几点：1、现场调研,正确诊断系统存在问题,有的放矢,精准确定设计参数.2、凭借高超设计水平和节能理念,提高设计工况点的额定效率.广泛学习和利用三元流等先进设计理论,结合CFD流场分析和动态模拟,瞄准特定工作范围,借鉴优秀水利模型,采用先进CAD设计软件,最重要的是我们有经验丰富的高级设计师,将几十年的设计经验和体会融入其中,使设计的水泵及叶轮效率接近特定工况的极限值,用高效水泵或高效叶轮三元流叶轮替换旧泵或旧叶轮.3、消除工况偏移造成的效率低下.普通水泵都是系列化定型产品,用适当间隔的有限的规格参数,来满足千差万别的工况,不可能针对某厂具体需要参数来设计制造.水泵产品型谱的有限性和实际生产工况参数千差万别的多样性,必然会造成水泵性能参数和实际生产工艺需求及管路实际阻力之间的不完全匹配,这就导致水泵偏离高效运行区间；由于各种原因造成水泵负荷的变化也会导致水泵偏离高效区；这都会导致效率低下,造成能源浪费.我们根据具体情况,采取各种措施消除工况偏移状况,使水泵重回高效区工作.4、量身定做,专门设计制造,消除无用功耗.设计院在工程设计时,一般没有对每台水泵的流量需求、管道阻力进行精确计算,普遍采用类比估算,为了安全可靠相对比较保守.淄博怡达节能服务公司针对客户实际工况需要,合理确定具体参数,精心设计专门适应于该实际工况的水泵,使水泵能力和实际负荷良好匹配,提高运行效率,实现节能目的.5、多泵优化组合,系统整体优化：通过对电机、水泵、传动装置、调速装置、管网和工作装置整个系统进行匹配优化设计,合理调度实现经济运行,提高系统总效率,达到节能目的.具体措施譬如：进行水泵合理配置,根据生产负荷变动进行节能运行调度,实现节能目的；提高电机运行效率等；合理分流、回流；水泵合理串并联运行等等.6、采用调速节能技术变频调速、永磁调速器调速、偶合器调速等.变频调速是水泵系统目前应用最广泛的节能技术之一,已被大家普遍认识和接受,为水泵系统节能做出了很大贡献.但是应该认识到有些工况并不适用,并且变频器本身要耗电3—5%.7、精密铸造,仔细打磨,从制造环节提高产品质量和精度,提高效率.8、广泛收集提高水泵效率的最新研究成果和各种小改小革的成功经验以及各种“偏方”“秘方”,然后分析甄别,选择一部分投入大量资金进行试验验证,通过总结、应用积累了许多独特经验,提高了节能服务的技术水平.要达到好的节能效果,需要根据不同情况针对性地采取不同节能技术,组合选用几种有效节能措施.和大家分享淄博怡达节能服务公司近期几个案例,让大家对水泵节能改造效果有一个大概了解有兴趣的朋友可以从海川化工论坛搜索到更多我公司资料.1、某公司qsn300-m9双吸泵更换我公司特制的高效叶轮后,在流量相同的情况下,水泵电机电流由280A降为230A,节能率达到17.8%2、某公司 qsn250-m6双吸泵更换特制的高效叶轮后,在流量比原来还稍有增大的情况下,水泵电机电流由223A降为153.8A,节能率达到30%；3、某化工公司qsn250-m9双吸泵进行扩容改造,在阀门、管路系统相同的情况下,流量由490方/时增大到560方/时,且效率有显着提高.4、某化工公司循环水泵 24SH-9B 流量2800方/时,扬程56米,电机560KW,原每小时耗电520度,更换我们高效叶轮后,在流量相同的情况下每小时耗电470度,节省50度.5、某公司OS350-510B双吸泵更换我公司节能泵实现节能率15%6、某公司10sh-6A水泵更换我公司节能泵,相同流量电流由145A降为105A,节能率27%.用三元流高效叶轮替换法进行循环水泵节能改造的步骤与特点：根据用户水泵实际运行工况．以完全满足用户实际运行需要为前提,根据射流——尾迹全三元流动理论,借助PCAD、CFD等设计软件,再融入高级工程师多年积累的丰富经验,综合优化,重新设计、制造加工可互换的高效率三元流叶轮,换装于原水泵壳体内即可,原设备基础、电机、管路等都不需要改动,施工简单快捷,项目实施安全方便,节能效果显着,可谓水泵节能改造的首选方案.原创资料,谢绝同行引用。

变频调速在恒压供水系统中的应用目前，变频调速已经被广泛地应用在城市供水系统中，变频调速在恒压供水系统中以其节能、安全、技术先进、供水质量高特点在城市供水中广泛应用。

变频调速恒压供水系统实现水泵电机的无级调速，依据用水量发生变化引起管网压力发生变化，自动调节供水系统设备运行参数，在用水量发生变化时保持管道水压恒定。

很好地解决了城市自来水管网压力不能满足日常用水要求和城市消防用水的需】【求12。

解决了利用阀门控制水量消耗能源的供水调节方式，是取代水塔、高地水池、高位水箱、加压气罐等给水设备的先进型供水控制设备。

〔一〕控制系统原理变频调速恒压供水系统主要由出水管压力变送器、PID 调节器、PLC 可编程控制器、变频器、仪表、水泵机组、电脑、低压电器等组成。

蓄水池或吸水井的水经加压泵送入城市管网，通过压力变送器接入出水管压力信号，传递给PID 调节器，由PID 调节器将管网传输来的压力信号与预先设定的压力信号比较运算后输送给变频器一个转速控制信号，同时PID 调节器输送给可编程控制器PLC 压力控制信号。

由可编程控制器PLC 实现对加压泵的变频运行或工频运行的自动控制。

变频调速恒压供水装置应用于水泵调速节能效果非常显著。

变频调速恒压供水装置可根据用户需要设置恒压值，实现恒压供水的目的。

当供水能力与用水量平衡时变频装置工作在恒压值上，假设用水量减少时，供水流量g Q 大于用水量y Q 则供水压力g P 升高，引起反馈压力信号增加，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号下降，PID 调节器传输给变频器的转速控制信号减小，变频器输出频率b F 下降引起加压泵电机转速n 下降，由于电动机转速n 下降引起加压泵供水流量g Q 下降直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力与用水流量又重新平衡y g Q Q 。

假设用水量增大时，供水流量g Q 小于用水流量y Q ，则供水压力g P 下降，引起反馈压力信号值减小，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号上升， PID调节器传输给变频器的转速控制信号增大，变频器输出频率Fb上升引起加压泵电机转速n 上升，由于电动机转速n上升引起加压泵供水流量g Q上升直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力等于用水流量yQ ，又到达新的平衡实现恒压供水。

现代酒店工程部的三项节能措施现代酒店每年几乎支出总营业收入的10%作为能源消耗，工程部作为酒店能源管理和控制的责任部门，如何应用各种技术，来降低各系统的能源消耗，将是一项十分必要的事情。

现将能源消耗中具有代表性的水、电、油三方面的案例各选一个，进行分析比较,找出适合于自己、符合实际的节能办法。

1、变频调速装置在酒店水泵中的应用案例分析的目的通过对实际项目的分析，以理论、实际应用、市场潜力及经济效益等方面说明酒店水泵系统采用变频调速装置来控制的可行性和经济性。

案例分析概述杭州华辰大酒店建成后于2000 年初开张营业。

空调主机采用国产溴化锂机组，80万kcal两台，而冷媒水泵则安装了每小时流量200t的水泵3台，带动水泵的则是37kW的电动机，当夏季高峰时，开动1台水泵，就可满足空调媒水输送的要求，而在环境温度不高时，空调主机的负荷往往在30%～70%左右，这时的循环水泵就显得过大，以致媒水温差仅在3°左右，“大马拉小车”就明显起来，为了降低这部分多余的电耗，酒店在开张后的不久，即2000 年5 月，在水泵安装变频调速装置，调节水泵的流量，取得了非常显著的节电效果。

投资成本投资的变频调速装置总成本为513万元。

节能效果装置投入使用后，当年就节电7万kWh。

(实际运行7个月)总投资回收期6个月。

适用对象任何负荷变化较大的水泵，其电机均可通过采用变频技术得到良好的节电效果。

监测单位由华辰大酒店组织相关人员进行测试。

水泵的变频调速驱动水泵的流量与电机的转速成正比，当转速降低一半时，水流量也会相应减少一半。

而电机的功率与转速(电源的频率) 成立方关系。

当转速降低10%，电机的功率就可下降27%，而转速降低一半时，电机的功率就可降到原来的1/8。

说明随着转速的改变，就是水泵流量的改变，对空调媒水来说就是空调负荷的改变，可以非常明显地影响着功率的消耗。

由于设计时空调系统是满足最热或最冷时的负荷要求而满负荷的情况一年之中也是不长的，大多数是在部分负荷下工作。

水泵变频调速技术在供水系统中的应用摘要：近年来，变频调速技术在供水系统中发展很快，但实际应用中仍然存在误区，导致节能效果不尽人意。

本文针对水泵变频调速技术的特点，对其在供水系统中的应用简单谈一下看法和经验，以供参考。

关键词：变频技术；水泵；供水系统；应用1水泵变频调速技术的节能作用水泵节能离不开工况点的合理调节。

调节方式一般有两种：一种是管路特性曲线的调节，如关阀调节；另一种是水泵特性曲线的调节，如水泵调速、叶轮切削等。

在节能效果方面，改变水泵性能曲线的方法，比改变管路特性曲线要显著得多。

因此，改变水泵性能曲线成为水泵节能的主要方式。

而变频调速在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势明显，因而应用广泛。

变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系：n=60f（1－s）／p式中：f——水泵电机的电源频率（Hz）；p——电机的极对数；由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率ｆ，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。

这就是水泵变频调速的节能作用。

在实际生产中，工频运行的水泵比采用调频的水泵大概多耗能30﹪左右。

2水泵变频调速技术的影响因素水泵调速一般是减速问题。

当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生一定影响。

超范围调速则难以实现节能的目的。

因此，变频调速不可能无限制调速。

一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，最好处于75％～100％，并应结合实际经计算确定。

2.1水泵性能对调速范围的影响对于同一台水泵来说，当输送介质不变仅转速改变时，其性能参数变化遵循比例定律。

即流量与转速的一次方成正比，扬程与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。

但是在实际使用中，水泵比例定律的运用是有条件的，当管路阻力曲线静扬程等于零时，水泵变频前后工况基本符合比例定律的规律。

变频器控制在水泵中的应用与节能分析摘要：在我国的资源系统中，水泵作为其中尤为重要的组成。

在传统模式下，水泵运行的资源耗损情况十分严重，因此，如今应提高对节能降耗理念的重视，为了确保节能降耗效果的充分发挥，在水泵运行过程中，可高效运用变频器。

本文对变频器控制在水泵中的应用与节能进行了深入分析，旨在为更多的业内人士提供有价值的借鉴与参考。

关键词：变频器控制；水泵；节能前言：对于相关统计而言，水泵的运用在全国发电量中占据20%。

因此，有效提高水泵应用技术水平，增强运行条件的有效改善与实现节能降耗拥有非常重要的作用。

传统模式中，水泵的运行利用阀门严格控制运行状态，在选择型号过程中，唯有推动变频器的不断提高才可为整体的安全运行提供保障。

在水泵的运行过程中，为了消除阻力导致的能源大量耗损，为经济价值的实现造成严重影响。

1变频器控制水泵运行的基本原理变频器应进行水泵工作转速的高效控制，其原理与节能模式一般为：在水泵、阀门、管道构成的管道体系中，水泵可消除管道阻力，泵送出水。

在没有充分运用变频器的管道系统中，水泵泵送水的流量可通过水阀门进行水量的调节，水泵应消除水阀和管道的阻力。

通过变频器管道系统的利用，出水阀不需要控制，水泵仅需要消除管道阻力即可，管道对水泵扬程的要求较低。

在这种情况下，应加强水泵流量的改善，为水泵转速进行直接调整，为水泵扬程与管道阻力互相匹配提供保障。

图1水泵调速过程中性能改变原理管道阻力与泵送流量关联密切。

水泵调速中性能改变的原理如图1所示，水泵进水阀与出水阀都开启，水泵运行转速为n，水泵工作位置A（流量Qa与扬程Ha），管路出现阻力曲线一般为HR；若是系统需要的流量Qb，无变频器的系统调节方式一般为关小水泵出水阀门，水泵工作位置移动到B，管道阻力曲线HR=，水泵扬程提高到Hb；如果变频器的应用开展速度调节，而管路阻力曲线并不会出现变化，水泵工作位置移动到C，水泵转速为n2，扬程为He。

可发现，Hb>Ha>Hc，在忽视效率作用的条件下，水泵功率为P=yQH/η存有很大的差异性，采用变频器的功率较低，节能△P=yQ(Ha-He)/η。