1、風(fēng)機(jī)水泵采用變頻調(diào)速的分析 默認(rèn)分類   2009-07-03 18:50   閱讀70   評論0   字號： 大大  中中  小小 泵類設(shè)備在生產(chǎn)范疇同樣有著遼闊的利用空間，提水泵站、水池儲罐給排系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)水（油）循環(huán)系統(tǒng)、熱交流系統(tǒng)均使用離心泵、軸流泵、齒輪泵、柱塞泵等設(shè)備。而且，根據(jù)不同的生產(chǎn)需求往往采用調(diào)劑閥、回流閥、截止閥等節(jié)流設(shè)備進(jìn)行流量、壓力、水位等信號的控制。這樣，不僅造成大批的能源揮霍，管路、閥門等密封性能的損壞；還加速了泵腔、閥體的磨損和汽蝕,離心泵，嚴(yán)重時破壞設(shè)備、影響生

2、產(chǎn)、危及產(chǎn)品德量。 風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備多數(shù)采用異步電動機(jī)直接驅(qū)動的方法運行，存在啟動電流大、機(jī)械沖擊、電氣掩護(hù)特性差等毛病。不僅影響設(shè)備應(yīng)用壽命，而且當(dāng)負(fù)載呈現(xiàn)機(jī)械故障時不能瞬間動作維護(hù)設(shè)備,潛水泵，時常涌現(xiàn)泵破壞同時電機(jī)也被銷毀的現(xiàn)象。 近年來，出于節(jié)能的急切須要和對產(chǎn)品德量不斷進(jìn)步的請求，加之采取變頻調(diào)速器（簡稱變頻器）易操作、免保護(hù)、節(jié)制精度高，并可以實現(xiàn)高功效化等特色；因而采用變頻器驅(qū)動的計劃開端逐步代替風(fēng)門、擋板、閥門的把持計劃。 變頻調(diào)速技術(shù)的基礎(chǔ)原理是依據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸進(jìn)頻率成正比的關(guān)系：n60f（1s）p，（式中n、f、s、p分辨表現(xiàn)轉(zhuǎn)速、輸進(jìn)頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對數(shù)）

3、；通過改變電動機(jī)工作電源頻率到達(dá)轉(zhuǎn)變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)。變頻器就是基于上述原理采用交直交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技巧于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。 三、節(jié)能剖析 通過流體力學(xué)的基礎(chǔ)定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類裝備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Qn，Hn2，Pn3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。 以一臺水泵為例，它的出口壓頭為H0（出口壓頭即泵進(jìn)口和管路出口的靜壓力差），額定轉(zhuǎn)速為n0，閥門全開時的管阻特征為r0，額定工況下與之對應(yīng)的壓力為H1，出口流量為Q1。流量轉(zhuǎn)速壓力關(guān)系曲線如下圖所示。 在現(xiàn)場控制中，通常采用水泵定

4、速運行出口閥門掌握流量。當(dāng)流量從Q1減小50%至Q2時，閥門開度減小使管網(wǎng)阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點沿方向I由本來的A點移至B點；受其節(jié)流作用壓力H1變?yōu)镠2。水泵軸功率實際值（kW）可由公式：PQ。H（c。b）×103得出。其中，P、Q、H、c、b分辨表現(xiàn)功率、流量、壓力、水泵效力、傳動裝置效率，直接傳動為1,隔膜泵。假設(shè)總效力（c。b）為1，則水泵由A點移至B點工作時，電機(jī)節(jié)省的功耗為AQ1OH1和BQ2OH2的面積差。假如采用調(diào)速手腕轉(zhuǎn)變水泵的轉(zhuǎn)速n，當(dāng)流量從Q1減小50%至Q2時，那么管網(wǎng)阻力特征為同一曲線r0，體系工作點將沿方向II由本來的A點移至C點，水泵的運行也

5、更趨公道。在閥門全開,自吸泵，只有管網(wǎng)阻力的情形下，系統(tǒng)滿足現(xiàn)場的流量請求，能耗勢必下降。此時，電機(jī)節(jié)儉的功耗為AQ1OH1和CQ2OH3的面積差。比擬采用閥門開度調(diào)節(jié)和水泵轉(zhuǎn)速控制，顯然應(yīng)用水泵轉(zhuǎn)速控制更為有效公道，具有明顯的節(jié)能后果。 另外,水泵，從圖中還可以看出：閥門調(diào)節(jié)時將使系統(tǒng)壓力H升高，這將對管路和閥門的密封性能形成要挾和損壞；而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時，體系壓力H將隨泵轉(zhuǎn)速n的降低而下降，因此不會對系統(tǒng)發(fā)生不良影響。 從上面的比較不難得出：當(dāng)現(xiàn)場對水泵流量的需求從100%降至50%時，采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)將比本來的閥門調(diào)節(jié)節(jié)儉BCH3H2所對應(yīng)的功率大小，節(jié)能率在75%以上。與此相相似的，假如采用變頻

6、調(diào)速技術(shù)轉(zhuǎn)變泵類、風(fēng)機(jī)類設(shè)備轉(zhuǎn)速來控制現(xiàn)場壓力、溫度、水位等其它進(jìn)程掌握參量，同樣可以根據(jù)體系控制特征繪制出關(guān)系曲線得出上述的比擬成果,計量泵。亦即,磁力泵，采用變頻調(diào)速技巧改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式，要比采用閥門、擋板調(diào)節(jié)更為節(jié)能經(jīng)濟(jì)，裝備運行工況也將得到顯明改良。 四、節(jié)能盤算 對于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備采用變頻調(diào)速后的節(jié)能后果，通常采用以下兩種方法進(jìn)行計算： 1、根據(jù)已知風(fēng)機(jī)、泵類在不同控制方式下的流量負(fù)載關(guān)系曲線和現(xiàn)場運行的負(fù)荷變更情形進(jìn)行計算。 以一臺IS150125400型離心泵為例,消防泵，額定流量200。16m3/h，揚(yáng)程50m；配備Y225M4型電動機(jī)，額定功率45kW。泵在閥門調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)

7、節(jié)時的流量負(fù)載曲線如下圖示。依據(jù)運行要求，水泵持續(xù)24小時運行，其中天天11小時運行在90%負(fù)荷，13小時運行在50%負(fù)荷；全年運行時光在300天。 則每年的節(jié)電量為：W145×,化工泵;11×（100%69%）×30046035kW。h W245×13×（95%20%）×300131625kW。h WW1W246035131625177660kW。h 每度電按0。5元計算，則每年可節(jié)儉電費8。883萬元。 2、依據(jù)風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載關(guān)系式：P/P0（n/n0）3盤算，式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時的功率；P為轉(zhuǎn)速n時的功率。 以一臺產(chǎn)

8、業(yè)鍋爐應(yīng)用的22kW鼓風(fēng)機(jī)為例。運行工況仍以24小時持續(xù)運行，其中天天11小時運行在90%負(fù)荷（頻率按46Hz計算,排污泵，擋板調(diào)節(jié)時電機(jī)功耗按98%計算），13小時運行在50%負(fù)荷（頻率按20Hz計算，擋板調(diào)節(jié)時電機(jī)功耗按70%計算）；全年運行時光在300天為計算根據(jù)。 則變頻調(diào)速時每年的節(jié)電量為：W122×11×【1（46/50）3】×30016067kW。h W222×13×【1（20/50）3】×30080309kW。h WbW1W2160678030996376kW。h 擋板開度時的節(jié)電量為：W122×（198%）

9、×11×3001452kW。h W222×（170%）×11×30021780kW。h WdW1W214522178023232kW。h 相比擬節(jié)電量為：WWbWd963762323273144kW。h 每度電按0。5元盤算，則采取變頻調(diào)速每年可節(jié)儉電費3。657萬元。某工廠離心式水泵參數(shù)為：離心泵型號6SA8，額定流量53。5L/s，揚(yáng)程50m；所配電機(jī)Y200L22型37kW。對水泵進(jìn)行閥門節(jié)流節(jié)制和電機(jī)調(diào)速把持情形下的實測數(shù)據(jù)記載如下： 流量L/s時光（h）耗費電網(wǎng)輸出的電能（kW。h） 閥門節(jié)流調(diào)節(jié)電機(jī)變頻調(diào)速 47233。2×

10、;266。428。39×256。8 40830×824021。16×8169。3 30427×410813。88×455。5 201023。9×102399。67×1096。7 合計24653。4378。3 相比之下，在一天內(nèi)變頻調(diào)速可比閥門節(jié)流掌握節(jié)儉275。1kW。h的電量，節(jié)電率達(dá)42。1%。 五、停止語 風(fēng)機(jī)、泵類等裝備采取變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能的一項重點推廣技術(shù)，受到國度政府的廣泛器重，中華國民共和國節(jié)儉能源法第39條就把它列為通用技巧加以推廣。實踐證實，變頻器用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動節(jié)制場所取得了明顯的

11、節(jié)電后果，是一種幻想的調(diào)速把持方法。既進(jìn)步了設(shè)備效力，又滿足了生產(chǎn)工藝請求，并且因此而大大減少了設(shè)備保護(hù)、維修用度，還下降了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分顯明，設(shè)備一次性投資通常可以在9個月到16個月的生產(chǎn)中全體收回。 風(fēng)機(jī)水泵用變頻調(diào)速器控制方案類別：水泵 | 瀏覽(114 | 評論(0 2008-05-29 11:45  標(biāo)簽：水泵       風(fēng)機(jī)水泵用變頻器的控制方法有多種，可根據(jù)具體情況選用。下面介紹幾種常用的方案。     (1）手動調(diào)節(jié)這是一種最簡單的控制方法，即操作人員根據(jù)儀表指示，手動

12、調(diào)節(jié)變頻器的頻率以改變風(fēng)量或流量，滿足生產(chǎn)要求。這種方法適合于任何型式的變頻器，常用于老設(shè)備的技術(shù)改造。FWD為正轉(zhuǎn)信號輸入端，CM為輸入信號的公共端，SB為轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)SB閉合時，電動機(jī)M正向起動；SB斷開時，電動機(jī)便停止。保留原設(shè)備的起動裝置，將檔板、閥門完全開放，平時令KM1、KM3接通，采用變頻器傳動。如果變頻器發(fā)生故障或需要檢修，則斷開KM3，令KM2接通，采用原設(shè)備起動裝置和擋板閥門進(jìn)行運轉(zhuǎn)。為了確保安全，KM2和KM3兩個接觸器要互相聯(lián)鎖（包括電氣、機(jī)械兩種聯(lián)鎖）。      （2）變頻調(diào)速器的雙位控制      這種方法簡單、可靠、容易掌握，精度也基本能滿足要求，廣泛用于許多要求不高