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變頻調速系統在冷媒水泵中的應用

  X作者系本公司機動設備部助理工程師泵的消耗功率:P=KgHA流呈為(時:PQ1―AHiOQi(面積)考慮到泵本身的損耗后:從上式可以看出,采用調速控制流量所節省的功率由兩部分組成,一是閥門在兩種不同壓頭下損失功率的減少值;二是不同壓頭所引起的泵損失功率之差值。調速控制流fi時泵的功率大幅度下降,但電機消耗的功率是否大幅下降還和調速的方法有關。由于變頻調速是一種高效調速方法,它與滑差調速、液力藕合調速不同,它沒有滑差損耗,本身固有的損耗極低,因此在各種速度下榮昌變壓器輸人功率都近似等于電機的軸功率。

  對于泵來說,流fl與轉速成正比,而電機的軸功率與轉速的立方成正比。因此,采用變頻技術時所消耗的功率為:若采用閥門控制流fi,電機在額定轉速下定速運轉,在不同流量時電機消耗的功率為:m=(0.4+0.6Q)Pttl(4)(3)、(4)Ped為閥門全開電機以額定轉速運行時消耗的功率,Q為流量的相對值。

  從(3)式和(4)式可以看出,當流量Q變為額定流量的50%時,采用變頻調速技術時消耗功率為。〗25Peil,采用閥門控制流量消耗功率為0.7Pe(l.節電率為82.1%,節電效果非常好。

  泵變頻調速節能的多少與具體工況有關。為離心式水泵的流量與電機軸功率的關系泵的流量與電機軸功率的關系曲線(1調節閥門時;2.調節轉速時)從可以看出不同流量節電率不同,流量越小節電的比例越大。

  三、54大樓中央空調水系統的基本情況我公司54大樓空調面積48000平方米,選用2臺300萬大卡/小時的蒸汽型吸收式制冷機供冷,冷媒水泵功率135kW.冷媒水系統為一級泵系統,用戶側采用電動二通閥調節冷水流量,系統圖如。

  中央空調大部分時間在低于額定負荷的情況下運轉。在過渡季節只有一家用戶在使用空調。夏季,白天制冷機組在滿負荷情況下運轉,夜間,只有少量用戶在使用空調,機組在部分負荷情況下運轉。在部分負荷情況下,水泵多余的壓頭消耗在管路閥門上,達不到節能的目的。

  四、變頻調速改造方案冷媒水泵變頻改造有兩種方案:將電網輸人水泵的50Hz的交流電,逆變為一定頻率的交流電,使水泵按一定的轉速運行,控制水泵的流量。根據空調運行情況,人為手動調節流量。這種方式調節起來比較復雜,且控制精度較差。

  溫度閉環控制方案空調供回水總管上溫度傳感器將供回水溫差集中反饋到PID控制器,與設定溫差值比較,并判斷差值,通過PID比例積分計算,由計算機控制榮昌變壓器將電網輸入水泵的50Hz的交流電,逆變為符合控制要求頻率的交流電,使冷媒水泵按控制要求的轉速運行,從而控制冷媒水泵的流量,通過改變水泵流量保證供回水溫差恒定。系統圖如。

  這種方式不破壞原有空調與電氣系統,控制精度較高。

  改造后的變頻控制比原有方式大大節約電能。一套135Hz變頻控制系統約需10萬元。

  按節電40%、每度電1.17元、每天工作10小時,每月工作30天計:只需5.3個月便可收回投資。

  五、變頻調速控制系統的其他優點變頻調速控制系統除了節電外,還有其他優點:對水泵的電機可實現缺相、過載、過流、過熱、過壓等保護。

  變頻調速采用軟起動,避免了直接起動的沖擊及直接斷開水泵對管路系統造成的沖擊(水錘現象)。

  采用變頻調速技術后,栗的轉速下降,軸承等機械部件磨損減少,泵端面密封不易損壞,泵的故障減少,壽命延長,維修工作量也相應減少。

  變頻調速控制系統精度高,控制質量好,且操作簡單t變頻調速控制系統既是動力源又是調節流量的執行機構,用它可取代調節閥。由于它不和工藝介質接觸,不存在介質沖擊和腐蝕問題。

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