变频器在离心泵节能中的应用.doc
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1、http:/变频器在离心泵节能中的应用姜凯华,许志详,何京敏 中国矿业大学化工学院,江苏徐州 (221008) E-mail: 摘 要:本文首先叙述了离心泵的两种调节方法,通过对比从而阐述了离心泵节能的基本原理。其次简要介绍了变频器工作的基本原理,以及整个变频控制系统的构成。可以看出利用 变频器自动控制离心泵的调节具有节能、方便的优点。 关键词:离心泵;变频器;变频调速;节能;泵中图分类号:TH311;TM921.51The application of frequency converter in centrifugal pumps energy savingJIANG Kai-hua, X
2、U Zhi-xiang, HE Jing-minCollege of Chemical Engineering, China University of Mining and Technology, Jiangsu Xuzhou(221008)AbstractThis paper describes two adjusting methods of the centrifugal pump , points out the basic principle of centrifugal pumps energy saving by contrast . then it introduces th
3、e basic principle of frequencyconverter in brief and the composition of the frequency control system.It has proven that the adjustment of centrifugal pump with frequency converters automation has the advantage of energy-saving and convenientKey words: centrifugal pump; frequency converter; frequency
4、 conversion adjusting speed; energy conservation; pump- 4 -1. 前言在化工生产中,流体输送是最常见的,甚至是 必不可少的单元操作。离心泵是化工生产过程中主 要的流体输送机械,它通过叶轮使流经叶轮的流体 受离心力的作用来提高流体的机械能,用于克服流 体输送沿程中的机械能损失。泵在我国的需求量非 常大,每年发电量的 20%25%都耗在泵类产品上, 其中离心泵约占泵总量的 80%左右。通常所选离心 泵的扬程、流量和管路中的要求不一致。在选用离 心泵时,有人不是依据正常流量而是依据最大流量 来选择,同时为了留有余量再放大一个系数,以致 造成“
5、大马拉小车”的局面。并且在实际操作时工艺 参数常有变动,当泵的实际操作参数偏离额定参数 较大时泵的工作效率将大大降低。在泵的流量需要调节时,传统的方法是调节管 路上阀门的开度来控制流量,该方法操作简单但是 会在阀处产生能量损耗。改变转速调节方法能有效 地避免这一点。随着电力电子技术、微电子技术及控制理论的发展,变频器已广泛用于交流电动机速度控制。利用变频器可以实现任意调节电机转速, 实现平滑的无极调速。在泵负荷变化频繁且负荷变 化大的场合更能体现出节能效果。2. 离心泵的调节方法。离心泵在管路上工作时,由于生产任务发生变 化,出现泵的工作流量与生产要求不适应或者已选 好的离心泵所提供的流量不一
6、定符合输送任务要 求时都需要对泵进行流量调节,改变泵的工作点。 泵的工作点由泵的特性和管路特性决定。因而改变 其中的任一特性曲线均可达到调节流量的目的。1) 改变阀门的开度 管路的特性曲线可表示为:式中H管路所需的扬程。 Q管路内的液体流量。 B阻力系数,随管路的阻力增大而增大1。图 1 改变阀门开度时的特性曲线改变管路上阀门的开度即可改变管路特性曲 线。当阀门关小时管路的阻力变大,管路特性曲线 变陡,如图 1 曲线 1 所示2。工作点由 M 点移动到 M1 点,流量由由 QM 降至 QM1,当阀门开大时管路 的阻力变小,管路特性曲线得平坦,如图 1 曲线 2 所示。工作点由 M 点移动到 M
7、2 点,流量由 QM 增 加到 QM2.利用阀门调节简单快速,但是当关小阀门时人为地增大了阻力,因而要多耗能量。有时甚至使得 泵在低效率区运行。2) 改变泵的转速 根据离心泵的比例定律有:图 2 改变泵转速的特性曲线泵的转速改变导致泵的特性曲线改变,如图 2所示2。泵原来的转速为 n,工作点为 M 点。当将 转速增加到 n1 时,泵的特性曲线上移,工作点由 M点移到 M1 点,流量由 QM 点增至 QM1;当将转速降低到 n2 时,泵的特性曲线下移,工作点由 M 点移 到 M2 点,流量由 QM 点减至 QM2 点。由图可见流 量随着转速的减小而减小,动力的消耗也相应减 小。3) 两种调节方法
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- 变频器 离心泵 节能 中的 应用
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