我國經濟增長速度受資源和能源約束日益突出。目前,我國約20%的電能用于各類水泵驅動,但水泵使用效率低、運行成本高等問題較多,平均效率比國外先進水平低3~5%,整個泵站系統效率則低約20%"。水泵正常的節電潛力范圍為20~40%,節能有非常大空間。水泵節能技術有多種,但變頻調速是z重要的手段之一。
由水泵工作原理可知:水泵流量與水泵(電機)轉速成正比,水泵揚程與水泵(電機)轉速平方成正比,水泵軸功率等于流量與揚程乘積,故水泵軸功率與水泵轉速三次方成正比(既水泵軸功率與供電頻率三次方成正比)。
水泵的變頻特性 如果對水泵采用變頻技術,可以得到不同頻率下的相似的水泵特性曲線,如圖1
圖1水泵變頻曲線圖標
上述原理可知改變水泵轉速就可改變水泵功率。
水泵(離心泵)流量基本公式:
Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3
以上Q代表流量,N代表轉速,H代表揚程,KW代表軸功率。
水泵一般是按供水系統設計時z大工況需求來考慮,而用水系統實際使用中有很多時間不一定能達到用水z大量,一般用閥門調節增大系統阻力來節流,造成電機用電損失,而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定,改變轉速來調節用水供應,并可降低轉速節能收回投資。
從下圖我們可以形象看到三種流量控制方式比較
100KW三種流量控制方法耗電實測比較表(不考慮揚程變化)
流量% |
變頻器軸功率 KW% |
輸入閥門控制軸功率KW% |
輸出閥門控制軸功率KW% |
理想軸功率KW% |
50 |
15 |
60 |
84 |
12.5 |
60 |
25 |
64 |
89.5 |
21.6 |
70 |
38 |
68 |
95 |
34.3 |
80 |
55 |
72.5 |
99.5 |
51.2 |
90 |
79 |
84 |
103.5 |
73 |
100 |
108 |
106 |
107 |
100 |