变频水泵工作原理 PDF

变频水泵工作原理 PDF 变频水泵的变频节能 由流体力学可知P功率Q流量? H压力流量Q与转速N的一次方成正比压力H与转速N的平方成正比功率P与转速N的立方成正比如果水泵的效率一定当 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 调节流量下降时转速N可成比例的下降而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如一台水泵电机功率为55KW当转速下降到原转速的4/5时其耗电量为28.16KW省电48.8当转速下降到原转速的1/2时其耗电量为6.875KW省电87.5. 变频水泵的功率因数补偿节能 无功功率不但增加线损和设备的发热更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低大量的无功电能消耗在线路当中设备使用效率低下浪费严重由公式PS?COSФQS?SINФ其中S视在功率P有功功率Q无功功率COSФ功率因数可知COSФ越大有功功率P越大普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间使用变频调速装置后由于变频器内部滤波电容的作用COSФ?1从而减少了无功损耗增加了电网的有功功率。 变频水泵的软启动节能 由于电机为直接启动或Y/D启动启动电流等于4-7倍额定电流这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击而且还会对电网容量要求过高启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始最大值也不超过额定电流减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。 浅谈水泵选型及调速 1 引言根据gbj13-86室外给水 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规范取水泵站选泵设计时应考虑供水保证率达到90991的最低原水水位和泵站供水 月为河流的枯水期届时江河规模的最大出水量。然而由于自然界的规律我国冬季123 水位最低水泵所需的静扬程高泵站供水量小如图1、2中a点所示79月夏季高峰供水时江河水位由于丰水期的来临而上升虽然泵站供水量增大了不少但水泵的静扬程有所下降如图1、2中b点所示。室外给水设计规范依据的最大供水量和最低水位这两个因素存在着明显的季节差异同时出现的概率很小照搬教条按规范设计的取水泵站的扬程和流量参数选择会非常不合理造成泵站绝大部分时间的实际运行工况与设计参数存在较大的差别运行能耗和基建投资的浪费较大2。但若只考虑正常年份的水位水量变化而不按规范要求设计万一在夏季高峰供水时出现干旱江河水位下降至最低而此时供水量又要求最大或冬季枯水期时由于某种特殊情况而需要最大供水量如图1、2中c点所示那么投资巨大的取水泵站将不能发挥应有的作用。 2 水位、水量的变化以及存在问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 以南京地区的长江水位变化为例夏季丰水期平均高水位为9.50m吴淞标高下同。冬季枯水期平均低水位为2.50m而设计时考虑的极限低水位1.42m几乎很难出现。一年中供水量较大的时间集中在7、8、9月份此时江河的水位较高而低水位时的12、1、2、3月份需水量比较少。在很多场合设计人员往往偏重考虑安全供水因素一般都按规范要求进行选泵设计即按供水保证率达到90991的最低取水水位和泵站供水规模的最大出水量图1、2中c点工况设计。水厂反应池标高是恒定的但江河水位随季节更迭而变化且幅度比较大时水泵的静扬程也发生较大的变化。理想状态的设计认为可以做到仅靠调节水泵并联运行台数来适应实际运行中的流量、扬程的变化如图1、2中a、b、c点所示。但据笔者调查大多数的取水泵站需要调节管路阀门的开度配合水泵并联运行台数的增减来适应流量及扬程的变化.如图3中a1b1点所示那么a1-ab1-b之间剩余扬程的能量消耗在阀门上长年累月能量的浪费是十分惊人的。 图1 江河枯/丰水期水位变化及冬/夏季源水泵站供水量变化1图2 江河枯/丰水期水位变化及冬/夏源水泵站供水量变化2图3 大多数泵站的实际工况曲线 因此按百年 一遇即供水保证率9099的极限低水位和最大供水量来选择水泵的取水泵站肯定会出现闲置的水泵台数较多水泵绝大部分时间不在工况点运行而需依靠关小阀门开度来调节。大量闲置的固定资产和日常运行的高能耗使取水泵站的经济性无从谈起。 3 经济性水泵选型和调速设计的原则水泵额定数据是对应于水泵效率最高点的各项参数在该点左右两侧不低于最高效率10的一定范围内都属于效率较高的区段3。最理想的?杓品桨赣Ω檬潜谜镜牧髁俊?锍瘫浠段г谒?玫母咝诘导噬喜灰欢苎?竦铰憷硐胩跫乃谩,以诠こ淌导手芯,龅降ヌㄋ玫母咝薹ǜ哺潜谜玖髁俊?锍瘫浠段У那榭稣馐本托枰揽慷嗵ㄋ并联运行来完成。水泵并联时按扬程不变流量叠加的原理工作如图4所示。水泵q-h曲线变得越来越平缓因而更适应流量变化比较大而扬程变化比较小的泵站。 图4 水泵并联工况图图5 水泵调速的特性变化与江河水位变化之管道特性曲线变化 江河水位的升高 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在水泵静扬程的减少管道特性曲线平行下移。此时工况点往往会移出水泵的高效区。如果能同时改变水泵转速水泵特性曲线q-h同时平行下移那么水泵特性曲线q-h和管路特 如图5所示的区域内相交在这块区域内的各个工况点性曲线这两族曲线就能在abcd 上无论是流量还是扬程水泵都能适应它们的变化。从而充分利用了水位的势能节省电耗。按水泵相似工况定律 有:qn/ q0 nn/n0 1hn/ h0nn/n02 2pn/ p0nn/n03 3式中:n0q0h0p0分别为全速泵之转速流量、扬程、功率。nnqnhnpn分别为变速泵之转速流量、扬程、功率。所以调速恰恰能弥补水泵并联运行时q-h曲线变得平缓而不能适 、2的两种情况可以看出取水泵站的应原水水位变化大但流量变化小的短处。从图1 常规运行是在夏季高水位低扬程大水量的b点和冬季低水位高扬程小水量的a点及其区间里。则经济性选泵和调速原则的出发点可以分为两种1 以图1中b点为选泵的基准点且水泵在b点运行适应位于其相应高效区的右侧若b点水量是单台水泵是可以满足的而a点及a-b之间区域的经济运行可以依靠降低水泵机组运行速度来解决若b点水量必须数台泵并联运行才能达到时则a点及a-b之间区域的经济运行可以用减少并联水泵台数2、降低水泵机组速度的组合方法来解决。2 以图2中a点作为选泵的基准点且水泵在a点运行适应位于其相应高效区的左侧若a点水量是单台水泵可以满足的则b点及a-b之间区域的经济运行可以依靠降低水泵机组运行速度来解决若a点水量必须数台泵并联运行才能达到时则b点及a-b之间区域的经济运行可以用减少并联水泵台数2、降低水泵机组速度的组合方法来解决。 4 可靠性水泵选型和调速设计的对策根据gbj13-86的设计规范取水泵站选泵设计时应考虑供水保证率达到9099的最低水位和泵站供水规模最大时的出水量即图1、2中c点的要求。但正如本文前面分析所述取水泵站由于自然界的规律而经常运行于a-b之间的区域内只有在夏季高温干旱或冬季出现特大供水量需求的特殊条件下才会出现c点的情况这就是源水泵站选泵设计的可靠性所在。水泵机组采用变频调速技术并且在a-b之间正常运行区域内时均采用低于50hz的变频运行状态按实际情况需要时将运行频率上调至55hz甚至更高一点的超工频运行状态则根据式1、2、3的规律可以满足c点的运行工况。 5 需要注意的事项1 电动机功率的匹配由于式3的关系在采用调高频率进行超过额定转速运行时必须对水泵和电动机的功率进行校核。因为水泵的轴功率是随着流量、扬程的变化而变化水泵配置的电动机功率均按水泵单机运行的最大轴功率选择。由图4可见两台水泵并联运行时的工况点f其流量为q12扬程为h2。折算到单台水泵时的扬程仍为h2流量为q12。该流量小于单台水泵工作时的流量q1其轴功率p12也小于单泵工作 时的轴功率p1。多台水泵在并联运行时的功率更小于单泵运行时的功率3。所以在选配电动机时其功率按常规配置就足够了。但应校核水泵在并联且调速运行时其电动机的输出功率一般不小于75的额定值。以保证调速状态下的电动机也处于高效区内。在多台水泵并联运行还不能满足最大流量最高扬程即c点的工况而需要将频率调至55hz时按式3pp55/503 p11.13 p11.331 p1 4反之p10.751 pp 5所以当水泵并联运行时可在电动机功率不超载的前提下实现前述超速的安全运行。2 水泵汽蚀余量的校核由于水泵的npsh必需的汽蚀余量在实行超速运行工况时会随着转速的上升而上升但水泵的安装高度是恒定的c点的工况条件是最低水位时的最大流量所以在为满足c点要求采取的对策时npsh的校核是保证泵站安全运行的必备条件。3 电动机功率因数当水泵并联运行时电动机处于轻载状态其?β室蚴齝osф有一定的下降这可以通过电容补偿的方法来解决。在为实现c点运行要求而进行超速运行时电动机功率会随着负载的加重而逐渐向满载甚至轻微超载的状态靠拢功率因数也逐渐上升就有可能出现功率因数过补偿而不经济的状况。但因为c点是非正常的极端情况发生的机会很少即使功率因数不经济也同样作为小概率事件可以忽略不计。4 机械强度的考虑目前国内水泵、电动机的机械强度能满足上述小范围超速运行的需要。因为在为50hz的工况条件下生产水泵及电动机时制造者仅需改变工艺参数设计而保持原有的机械结构不变。 6 结束语当江河水位变化较大时水泵静扬程变化也较大。冬季低水位时供水量小夏季高水位时供水量大这是自然界的规律。取水泵站选泵设计应分别根据实际情况按正常年份冬季水位水量和夏季水位水量来选取合适的泵型再配以变频调速以确保泵站的高效运行这才符合选泵和调速设计的经济性的要求同时还应校核设计规范要求的在最低水位情况下泵站能否满足最大供水量的要求这是选泵和调速设计的可靠性所要求的。 参考文献1 gbj13-86.室外给水设计规范.2 钱健吴志成. 自来水厂取水设计流量合理性的探讨.中国给水排水20018 .3 姜乃昌. 水泵和泵站第2版.北京:中国建筑工出版社1987.