变频调速泵在给水系统中的节能与控制分析.pdfVIP

绦色料技 JournalofGreenScienceandTechnology 第 2期 变频调速泵在给水系统中的节能与控制分析 李 目4，张洁瑜 (中国铁道科学研究院节能环保 劳卫研 究所 ，北京 100081) 摘要 ：对水泵变频调速控制 系统的节能原理、基本工作原理 、压力传 感器的位 置及 系统控制 过程进行 了 分析 ，并且针对实际应用中应注意的问题进行 了归纳总结 。系统运行结果表 明：水泵采用变频调速控 制，节能效果显著，具有明显的经济效益和社会效益 。 关键词 ：循环软 启动式 ；节能；变化曲线；变频 中图分类号 ：TP273 文献标识码 ：A 文章编号 2011)020l38一O3 1 引言 明水泵的能量用来克服泵系统 的水位及压力差，液 体在管道 中流动的阻力。 在经济建设飞速发展的今天，脱离传统设计理念， 不拘一格的建筑型式比比皆是，丰富多变的空问造型 H 及立而要求，使得给水设计中水泵一屋顶水箱的传统 设计型式受到了挑战。大量无水量调节设施的给水系 统在各种各样的建筑 中出现。1997年版的 “建筑给水 H h 排水设计规范”第一次将渊速水泵的应用写进 了规范。 H 在给水T程中，水泵的耗 电量最 大，一般 占总耗 电量的 7O 以上，而水泵机组调速运行是最有效的节能方法。 它以可调的转速来适应供水量或扬程的变化，使水泵 在各种情况下都运行存较高的效率区域。所 以，必威体育精装版 的2003年版的 “建筑给水排水设计规范”，更有大力推 广这种供水模式之意。 水泵调速的方式一般有 2种 ：一种是 电动机本 Q7 9， 身转速不变 ，而通过附加的变速装置 以达到改变水 图1 阀门调节功 能 泵转速的 目的。属于这种凋速方式的常见有液力偶 合器、电磁离合器等 ；另一种是 电机本 身的转速可 图1为水泵用阀门控制时，当流量要求从Q 减 变，属于这种调速方式 的有改变 电机定子 电压调速 、 小到 Q。，必须关小 阀门。这 时阀门的摩擦 阻力变 改变 电机定子极数调速、改变 电机转子 电阻调速、串 大，管路 曲线 从 R 移到 R ，扬 程 则从 H 上升 到 级调速 以及改变 电机 电源频率的变频涮速 ，目前 ，工 H ，运行工况点从 “点移到b点。 程 中采用的调速装置主要是变频调速器 。 变频调速恒压供水控制装置能够极大地改善给水 H 管网的供水环境，该系统可根据管网瞬间压力变化 ，自 动调节水泵 电机的转速和多台水泵 电机的投入及退 出，使管网主干出口端保持在恒定的设定压力值 ，整个 H“ 供水系统始终保持高效节能和运行在最佳状态 。 H 2 水泵变频调速运行的节能原理 异步 电动机采用变频器调速的原理是通过整流桥 将T频交流电压变为直流电压，再 由逆变桥变换为频 率可调的交流，作为交流异步电动机的驱动电源 ，使电 动机获得无级涮速所需的电压、电流和频率。 Q7 Qi 水泵供水系统具有管 网特性 曲线，即通道管网 图2 变速调节功耗 的流量与所消耗 的能量之 间的关系曲线 ，它 同时表 图2为调速控制 时，当流量要求从 Q 减小到 收稿 日期：2O¨1126 作者简介：李 刚(1976 )，男，北 京人 ，助理