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水泵恒壓改造恒壓供水

發布時間:2019.04.08 09:06  瀏覽次數:   作者:admin

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一、水泵使用情況概述


      工業企業生產設備的負荷大部分是交流異步電動機,耗電量約占企業全部電耗的65%左右,尤其水泵類負荷的效率比較低,在2002年中國加入世貿組織之后,企業必須通過降低成本來提高經濟效益。才能增強競爭力,在降低生產成本中,節約用電是一個重要的經濟環節。例如某一供水站,供水系統是根據用水量的需求進行調節,是采用調整泵出門閥門來調節流量,需要專人值守,在不同的情況下,開關閥門。勞動強度較大,同時,由于閥門的強制節流使泵形成旋渦沖擊,產生了強烈的振動和噪聲,對泵的使用壽命、維護修理都加大了不利的損耗。再就是由于電動機的轉矩基本恒定,這種調節方式形成的供水壓力較高,造成嚴重的節流功率損失,泵的效率降低,造成電力的浪費。


二、水泵變頻節能改造的調速性能


      據水泵的相似原理可知:當轉速變化時,流量與轉速成正比,揚程與轉速的平方成正比,軸功率與轉速的立方成正比,得出:同一臺泵當轉速變化時,水泵的主要性能參數將接上述比例定律而變化,并且,在變化過程中可保持效率基本不變,若水泵機組轉速可調,我們就可以改變某臺水泵的轉速以適應當時需水量的變化,這樣就可以避免水泵機組在低效率區域運轉造成的電動機過載,另一方面,也可以避免供水壓力偏高所造成的浪費。同時,水泵隨著轉速的變慢而使軸功率大為減少,電動機輸入功率也隨之減少,這就是調速水泵在供水系統中所起的節能作用。 


三、水泵變頻節能改造減速的機泵原理


  根據交流電動機工作原理中的轉速關系,n=60f(1-s)/p,從公式中得出:均勻改變電動機定子繞組的電源頻率,就可以平滑地改變電動機的同步轉速。電動機轉速變慢,軸功率就相應減少,電動機輸入功率也隨之減少,這就是水泵調速的節能作用。



交流電動機轉速物性為一條稍向下傾斜的曲線,如圖A所示,調速時的特性仍為稍向下傾斜曲線,是在不同頻率時相互平等的一組曲線,如圖B所示:

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從圖 A、圖B中可以看出,變頻器的調速特性基本保持了電動機固有的轉速特性,它是一組不同頻率時相互平行的特性曲線。


變頻調速具有以下優點: 


①轉差率小,轉差損失小,效率可高達90~95%以上。 


②實現平滑地無級調速,精度高,調速范圍寬(0~100%),頻率變化范圍大(0~50Hz)。 


③起動轉矩大(可達額定值的1.1倍),實現軟啟動減輕啟動電流的沖擊。 


④提高電網側功率因數。 


⑤變頻器可采用高速度的16位CPU與專用的大規模集成電路配合,用軟件實現V/5自動調整,具有與計算機可編程控制器聯機控制的功能,容易實現生產過程的自動控制。


⑥安裝容易,調試方便,操作簡單。


⑦不僅適用于水泵,風機類負荷的節能調速,而且也適用于舊設備的改造,對改善工藝條件,提高產品質量都有其明顯作用。 


四、水泵變頻節能改造案例分析


  上述案例中,電機功率為45KW,安裝變頻器一臺,運行三個月,節電效果明顯。



生活水泵變頻減速節能測試數據如表A、表B所示:


  表A安裝變頻器前的測試數據(f=50Hz)

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  表B安裝變頻器前的測試數據(f=50Hz)

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供水的高峰與低谷是隨作息時間及生活習慣不同的變化的,為保證樓房高房及遠距離居住的職工正常用水, 我們采用了恒壓供水方式,即保持管網壓力為 4KG電動機頻率隨壓力變化,從而實現了節能的目的。 


以10天運行記錄分析: 

安裝變頻器前:供水量12785T,耗電7132KWH,平均單耗0.558KWH/T,平均時耗39.187KW/H。 

安裝變頻器后: 供水量:12819T;耗電5412KWH,平均單耗0.422KW/T,平均時耗29.254KWH。

前后相比,10天供水量幾乎相等,而耗電減少1720KWH,平均單耗降低0.136KWH,節電率24.37%,平均時耗降低9.942KW/H,節電率25.37%,平均節電率達24.87%,節電效果顯著。

投資回報期短: 按平均每天運行時間為18小時計 

年運行時間 =18×365=6570小時 

年節電量 =(投入前平均時耗-投入后平均時耗)×年運行時間=(39.187-29.254)×6570=65319(KWH) 

按電費單價1元=年節電折合人民幣 

年節電費 =電費單價×年節電量=1×65319=65319元 

投資回報期6-8個月,水泵變頻節能改造與其他節能技術相比投資回報期限明顯縮短。


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