变频供水设备节能理论分析
责任编辑:兴崛供水设备 时间:2014-07-29 浏览次数:1352
水泵运转的动力是靠电机传送轴功带动水泵转动,通过改变电机转速则可以改变电动机的输出功率达到控制水泵转速的目的.水泵转速改变后,能耗也随之改变. 由水泵比例律[1]: Q1/Q=n1/n (2)H1/H=(n1/n)2 (3)N1/N=(n1/n) 3 (4) 式中 Q———流量; n———转速;H———扬程;N———轴功率. 当转速n改变时,轴功率N与转速n成三次方正比.也就是说转速的改变对轴功率的影响最大,由图4所示
图4 恒速泵供水工况 水泵在管网中的工况图也就是水泵特性曲线 (Q-H)与管路的阻力特性曲线(Q-Σh)的交点A,即水泵的工作点.一般在设计中,水泵均考虑在 最不利工况下供水,水泵在选型上也是按水泵工作点选型和安装使用.但在实际运行中,管网用水量常常低于最不利工况,这时,水泵仍恒速运转,所做的功就有一部分为无用功.根据式(4),在低负荷的情况下,如能使水泵相应做低负荷运转,就能减少水泵的轴功率. 图4中,HsT为管网系统中最不利点所需静压, Ha是在管网系统最不利工况下水泵所需的扬程,Q-H为水泵性能曲线,Q-Σh是系统管网阻力性能 曲线,其工况点是A点,此时扬程为Ha,流量为Qa 当系统用水量由Qa降到Qb时,水泵仍在作恒速运转,水泵的扬程H与系统所需的扬程H1相比过剩了H′的压力.为了减少这部分过剩扬程的电耗,对水泵采用降低转速的措施. 设水泵原额定转速为n,在出水Qb时,其扬程为H,轴功率为N,为使扬程由H降到H1,其相应 转速n1、轴功率N1可由式(3)、 (4)得出:N1=N(H1/H) 3/2 (5) 降速后的节能量为 N节=N-N1=N-N(H1/H)3/2 (6) 由此可见,水泵调速后节能量的大小取决于 H1/H的比值.