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標題: 水泵變頻調(diào)速應(yīng)用的注意事項,？ [打印本頁]

作者: nini 時間: 2006-10-19 09:06
標題: 水泵變頻調(diào)速應(yīng)用的注意事項,？
變頻調(diào)速在泵與風機的節(jié)能方面應(yīng)用廣泛,，但在實際應(yīng)用中往往由于對影響其節(jié)能效果的因素考慮不周,，導(dǎo)致選擇與使用存在著較大的盲目性,，影響其節(jié)能效益的發(fā)揮,。請大家談?wù)劯髯缘挠^點,。

作者: nian 時間: 2006-10-21 08:17
標題: Re: 水泵變頻調(diào)速應(yīng)用的注意事項？
變頻調(diào)速在泵與風機的節(jié)能方面應(yīng)用廣泛,，但在實際應(yīng)用中往往由于對影響其節(jié)能效果的因素考慮不周,，導(dǎo)致選擇與使用存在著較大的盲目性，影響其節(jié)能效益的發(fā)揮,。以水泵為例,，針對影響其調(diào)速范圍、節(jié)能效果的一些主要因素,，進行了對癥分析和探討,，在此基礎(chǔ)上指出了變頻調(diào)速的適用范圍。
1 變頻調(diào)速與水泵節(jié)能
水泵節(jié)能離不開工況點的合理調(diào)節(jié),。其調(diào)節(jié)方式不外乎以下兩種：管路特性曲線的調(diào)節(jié),，如關(guān)閥調(diào)節(jié)；水泵特性曲線的調(diào)節(jié),，如水泵調(diào)速,、葉輪切削等。在節(jié)能效果方面,，改變水泵性能曲線的方法,，比改變管路特性曲線要顯著得多[1]。因此,，改變水泵性能曲線成為水泵節(jié)能的主要方式。而變頻調(diào)速在改變水泵性能曲線和自動控制方面優(yōu)勢明顯,，因而應(yīng)用廣泛,。但同時應(yīng)該引起注意的是，影響變頻調(diào)速節(jié)能效果的因素很多,，如果盲目選用,，很可能事與愿違。
2 影響變頻調(diào)速范圍的因素
水泵調(diào)速一般是減速問題,。當采用變頻調(diào)速時,，原來按工頻狀態(tài)設(shè)計的泵與電機的運行參數(shù)均發(fā)生了較大的變化，另外如管路特性曲線,、與調(diào)速泵并列運行的定速泵等因素,，都會對調(diào)速的范圍產(chǎn)生一定影響。超范圍調(diào)速則難以實現(xiàn)節(jié)能的目的,。因此,，變頻調(diào)速不可能無限制調(diào)速。一般認為,，變頻調(diào)速不宜低于額定轉(zhuǎn)速50％,，最好處于75％～100％,，并應(yīng)結(jié)合實際經(jīng)計算確定。
2.1 水泵工藝特點對調(diào)速范圍的影響
理論上,，水泵調(diào)速高效區(qū)為通過工頻高效區(qū)左右端點的兩條相似工況拋物線的中間區(qū)域OA1A2（見圖1）,。實際上，當水泵轉(zhuǎn)速過小時,，泵的效率將急劇下降,，受此影響，水泵調(diào)速高效區(qū)萎縮為PA1A2[2]（顯然,，若運行工況點已超出該區(qū)域,，則不宜采用調(diào)速來節(jié)能了。）圖中H0B為管路特性曲線,，則CB段成為調(diào)速運行的高效區(qū)間,。為簡化計算，認為C點位于曲線OA1上,，因此,，C點和A1點的效率在理論上是相等的。C點就成為最小轉(zhuǎn)速時水泵性能曲線高效區(qū)的左端點,。
因此,，最小轉(zhuǎn)速可這樣求得：
由于C點和A1點工況相似，根據(jù)比例律有：
(QC/Q1)2=HC/H1
C點在曲線H=H0+S·Q2上有：
HC=H0+S·QC2
其中,，HC,、QC為未知數(shù)，解方程得：
HC=H1×H0/(H1-S·Q12)
QC=Q1×[H0/(H1-S·Q12)]1/2
根據(jù)比例律有：
nmin=n0×[H0/(H1-S·Q12)]1/2
2.2 定速泵對調(diào)速范圍的影響
實踐中,，供水系統(tǒng)往往是多臺水泵并聯(lián)供水,。由于投資昂貴，不可能將所有水泵全部調(diào)速,，所以一般采用調(diào)速泵,、定速泵混合供水。在這樣的系統(tǒng)中,，應(yīng)注意確保調(diào)速泵與定速泵都能在高效段運行,，并實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)。此時,，定速泵就對與之并列運行的調(diào)速泵的調(diào)速范圍產(chǎn)生了較大的影響[2],。主要分以下兩種情況：
2.2.1
同型號水泵一調(diào)一定并列運行時，雖然調(diào)度靈活,，但由于無法兼顧調(diào)速泵與定速泵的高效工作段,，因此，此種情況下調(diào)速運行的范圍是很小的,。
2.2.2
不同型號水泵一調(diào)一定并列運行時,，若能達到調(diào)速泵在額定轉(zhuǎn)速時高效段右端點揚程與定速泵高效段左端點揚程相等,。則可實現(xiàn)最大范圍的調(diào)速運行。但此時調(diào)速泵與定速泵絕對不允許互換后并列運行,。
2.3 電機效率對調(diào)速范圍的影響
在工況相似的情況下,，一般有N∝n3，因此隨著轉(zhuǎn)速的下降,，軸功率會急劇下降,，但若電機輸出功率過度偏移額定功率或者工作頻率過度偏移工頻，都會使電機效率下降過快,，最終都影響到整個水泵機組的效率,。而且自冷電機連續(xù)低速運轉(zhuǎn)時，也會因風量不足影響散熱,，威脅電機安全運行,。
3 管路特性曲線對調(diào)速節(jié)能效果的影響
雖然改變水泵性能曲線是水泵節(jié)能的主要方式，但是在不同的管路特性曲線中,，調(diào)速節(jié)能效果的差別卻是十分明顯的,。為了直觀起見，這里采用圖2說明,。在設(shè)計工況相同的3個供水系統(tǒng)里（即最大設(shè)計工況點均為A點,，均需把流量調(diào)為QB），水泵型號相同,，但管路特性曲線卻不相同,，分別為：
①H=H1+S1·Q2（H0=H1）
②H=H2+S2·Q2（H0=H2，H1＞H2）
③H=S3·Q2（H0=H3=0）
很顯然,，若采用關(guān)閥調(diào)節(jié),，則3個系統(tǒng)滿足流量QB的工況點均為B點，對應(yīng)的軸功率為NB,；若采用調(diào)速運行，則3個系統(tǒng)滿足流量QB的工況點分別為C,，D,，E點，其對應(yīng)的運行轉(zhuǎn)速分別為n1,，n2,，n3，相應(yīng)的軸功率分別為NC,，ND,，NE。由于N∝Q·H,，所以各點軸功率滿足NB＞NC＞ND＞NE,。
可見,，在管路特性曲線為H=H0+S·Q2的系統(tǒng)中采用調(diào)速節(jié)能時，H0越小,，節(jié)能效果越好,。反之，當H0大到一定程度時,，受電機效率下降和調(diào)速系統(tǒng)本身效率的影響,，采用變頻調(diào)速可能不節(jié)能甚至反而增加能源浪費。
4 兩種調(diào)速供水方式節(jié)能效果比較
在供水系統(tǒng)中,，變頻調(diào)速一般采用以下2種供水方式：變頻恒壓變流量供水和變頻變壓變流量供水,。其中，前者應(yīng)用得更廣泛,，而后者技術(shù)上更為合理,，雖然實施難度更大，但代表著水泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向,。
4.1 變頻恒壓（變流量）供水
所謂恒壓供水方式，就是針對離心泵“流量大時揚程低,，流量小時揚程高”的特性,，通過自控變頻系統(tǒng)，無論流量如何變化,，都使水泵運行揚程保持不變,，即等于設(shè)計揚程。若采用關(guān)閥調(diào)節(jié),，當流量由Q2→Q1時,，則工況點由A1變?yōu)锳2，浪費揚程△H=H1-H3=△H1+△H2,。若采用變頻恒壓供水,，則自動將轉(zhuǎn)速調(diào)至n1，工況點處于B1點（參見圖3）,。由于變頻調(diào)速是無級變速,，可以實現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，所以,，恒壓供水工況點始終處于直線H=H2上，在控制方式上,，只需在水泵出口設(shè)定一個壓力控制值，比較簡單易行,。顯然,，恒壓供水節(jié)約了△H1，而沒有考慮△H2,。因此，它不是最經(jīng)濟的供水調(diào)節(jié)方式,，尤其在管路阻力大，管路特性曲線陡曲的情況下,，△H2所占的比重更大,，其局限性就顯而易見。
4.2 變頻變壓（交流量）供水
變壓供水方式控制原理和恒壓供水相同,，只是壓力設(shè)置不同,。它使水泵揚程不確定,，而是沿管路特性曲線移動（參見圖3）,。當流量由Q2→Q1時,，自動將轉(zhuǎn)速調(diào)至n2，工況點處于B2點,。此時水泵軸功率n2小于恒壓供水水泵軸功率N1,。變壓供水理論上避免了流量減少時揚程的浪費，顯然優(yōu)于恒壓供水,但變壓供水本質(zhì)上也是一種恒壓,，不過將水泵出口壓力恒定變成了控制點壓力恒定,，它一般有2種形式：
4.2.1 由流量Q確定水泵揚程
流量計將測得的水泵流量Q反饋給控制器,，控制器根據(jù)H=H0+S·Q2確定水泵揚程H,，通過調(diào)速使H沿設(shè)計管路特性曲線移動,。
但在生產(chǎn)實踐中情況比較復(fù)雜。對于單條管路輸水系統(tǒng),，是可以得到與之對應(yīng)的一條管路特性曲線的,。而在市政供水管網(wǎng)中,，則很難得到一條確定的管路特性曲線,。在實踐中,，只能根據(jù)管網(wǎng)實際運行情況,，通過盡時能接近實際的假設(shè)，計算出近似的管路特性曲線,。
4.2.2 由最不利點壓力Hm確定水泵揚程
即需在管網(wǎng)最不利點設(shè)置壓力遠傳設(shè)備,，并向控制室傳回信號，控制器據(jù)此使水泵按滿足最不利點壓力所需要的揚程運行,、由于管網(wǎng)最不利點往往距離泵站較遠,，遠傳信號顯得不太方便，而且,，在市政供水系統(tǒng)中,，由于管網(wǎng)的調(diào)整，用水狀況的變化等隨機因素的影響,，都會使實際最不利點和設(shè)計最不利點發(fā)生一些偏差,，給變壓供水的實施帶來困難。
5 結(jié)論
①變頻調(diào)速是一種應(yīng)用廣泛的水泵節(jié)能技術(shù),，但卻具有較為嚴格的適用條件,，不可能簡單地應(yīng)用于任何供水系統(tǒng)，具體采取何種節(jié)能措施,，應(yīng)結(jié)合實際情況區(qū)別對待
②變頻調(diào)速適用于流量不穩(wěn)定,，變化頻繁且幅度較大，經(jīng)常流量明顯偏小以及管路損失占總揚程比例較大的供水系統(tǒng),。
③變頻調(diào)速個適用于流量較穩(wěn)定，工況點單一以及靜揚程占總揚程比例較大的供水系統(tǒng),。
④變頻變壓供水優(yōu)于變頻恒壓供水,。

作者: nian 時間: 2006-10-21 08:20
標題: Re: 水泵變頻調(diào)速應(yīng)用的注意事項,？
變頻調(diào)速技術(shù)在水泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: will3323 時間: 2012-2-25 10:45
好資料,，頂一個
{:soso_e163:}

作者: hy38_liang 時間: 2012-3-1 06:45
正在做方案，剛好用得著,。

作者: cmrgzzh 時間: 2012-6-26 14:48
變頻調(diào)速的時候,，速度增加，注意汽蝕和電機的電流

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