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水泵控制系统中的变频调速技术
浏览量:1936    发布时间:2018-3-7

水泵电力消耗占水厂制水成本的30%--50%,如何降低电耗降低成本是每个水厂致力研究的问题新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,本文通过具体的实例初步探讨如何合理选配水泵,达到节能降耗的目的。

  一新利体育-新利体育官方网站、前言:

  水泵是城市给水系统中最主要的耗能设备新利体育-新利体育官方网站,根据对多个送水泵房中运行水泵的调查发现新利体育-新利体育官方网站,大多数水泵的实际运行扬程小于水泵的铭牌扬程新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,有的甚至相差30%以上新利体育-新利体育官方网站。因此导致了水泵运行效率降低新利体育-新利体育官方网站,能源浪费严重,电机时常超负荷运行新利体育-新利体育官方网站,产生这种现象的原因除市政基础设施应具有超前性新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站、水量预测偏大以外新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,选泵方法不合理新利体育-新利体育官方网站、水泵搭配不当也是重要原因之一。

  目前给水管网大都为无水塔直供管网新利体育-新利体育官方网站,现有规范规定按最高日最高时流量来计算扬程选泵,而在最高时以外的绝大多数工况下,其所需扬程低于最高时计算扬程。而当最高时工况下的水泵工作点在高效区时新利体育-新利体育官方网站,则水泵在平时大部分时间工况点将会移至高效区之外,从而水泵运行效率较低,造成能量的浪费新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站。改进的方法是选择水泵时新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,其扬程依据主要应以平均时用水量来计算扬程新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,水泵台数不宜太少且应不同型号的水泵相互搭配新利体育-新利体育官方网站。

  本文将通过实例来探讨如何恰当选用水泵降低能耗以适应城市用水量变化的需求新利体育-新利体育官方网站。

  二、实例:

  某一水厂原设计供水能力10万M3/日新利体育-新利体育官方网站,送水泵房选用5台单级双吸中开式离心泵,分别为600S-75AT水泵3台,水泵扬程58M,流量3000M3/h新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,配用电机功率630KW;350S-75B水泵2台新利体育-新利体育官方网站,水泵扬程55M,流量1080M3/h,水泵效率78%新利体育-新利体育官方网站,配用电机功率220KW;目前城市实际需水量在2.6---3.6万M3/日之间新利体育-新利体育官方网站,小时流量在1600M3/h--3000M3/h之间新利体育-新利体育官方网站,水泵出口压力在0.4MPa左右新利体育-新利体育官方网站,时流量在2000M3/h左右全年有8个月时间新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站。

  1新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站、存在问题:由于原设计水量偏大新利体育-新利体育官方网站,目前平时一般是开1台小的水泵即350S-75B即可满足需求新利体育-新利体育官方网站,由于原设计水泵扬程偏高新利体育-新利体育官方网站,实际需求扬程较低(出厂压力0.40MPa),当水泵出口阀门全部打开管网压力低时新利体育-新利体育官方网站,水泵小时流量可达到1600M3/h新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,产生气蚀现象新利体育-新利体育官方网站,水泵效率严重偏离高效区新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,并且电机超负荷运行新利体育-新利体育官方网站,电机发热新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,极易发生烧坏电机现象新利体育-新利体育官方网站。当需水量达到1700--2000M3/h时新利体育-新利体育官方网站,就必须开2台小的350S-75B水泵,这时2台水泵全部要关小出口阀门的办法来进行流量调节新利体育-新利体育官方网站,以满足管网压力需求新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,这时2台水泵效率极低新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,大量的能量消耗在阀门上新利体育-新利体育官方网站,并且阀门损坏严重。   2、解决问题的办法:首先我们对350S-75B进行改造新利体育-新利体育官方网站,在不更换原有电机的前提下,重新选用1台KBS300-435AT水泵扬程43M,流量1577M3/h,水泵效率86.5%,这样平时开1台水泵即可满足用水需求,并且水泵也能运行在高效区;再次对原来大的600S-75AT水泵进行改造(此水泵没有安装配套电机),更换1台KBS400-500水泵扬程42M新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,流量2980M3/h,水泵效率85%新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,配用电机450KW新利体育-新利体育官方网站,并且在此机组上安装变频调速装置新利体育-新利体育官方网站,以适应各种用水量变化的需求新利体育-新利体育官方网站,通过以上改造新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,完全可以适应今后3--5年内城市用水变化的需求。

  3新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站、能量消耗计算:

  依据供水水量的不同,在扬程40M的条件下新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,根据水泵的性能曲线,电机效率按92%计算,按照公式W=QH/102η(KWh)分别计算改造前后水泵的单耗,计算结果见表新利体育-新利体育官方网站,从表中可以看出改造前后的效果新利体育-新利体育官方网站。   式中Q——泵站出水量(L/s);   H——水泵的实际运行扬程(M);   η——水泵综合效率新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,η=η1•η2   η1——水泵运行效率;   η2——水泵电机效率;   四新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站、结论   根据以上计算分析结果,提出如下合理选择水泵的原则:

  1、目前我国绝大多数城镇供水管网均不设水塔新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,由泵站直接供应满足用户用水需求新利体育-新利体育官方网站,为了适应不同用水量的需求新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,选用水泵台数不宜太少新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,且应大小型号水泵合理搭配新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,实行阶梯式供水新利体育-新利体育官方网站,以保证城市用水需求新利体育-新利体育官方网站。

  2、采用大小型号水泵搭配新利体育-新利体育官方网站,小型号水泵流量应为大泵流量的40%~60%,太小或太大都会使水泵不同组合间的水量阶梯不均匀新利体育-新利体育官方网站,从而降低水泵运行效率新利体育-新利体育官方网站。

  3新利体育-新利体育官方网站、在可能的情况下对电机尽量采用调速装置新利体育-新利体育官方网站,并且调速装置应安装在较大的机组上新利体育-新利体育官方网站新利体育-新利体育官方网站,调速的范围应控制在60%--100%之间新利体育-新利体育官方网站。


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