水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术
变频调速技术在水泵节能中的应用
变频调速技术在水泵节能中的应用摘要：主要从变频调速器的原理及特点入手，对某选煤厂循环泵变频调速的改造进行了分析，分别从变频调速原理、变频节能的可行性、变频调速改造设计、应用效果几方面展开。
分析认为，变频调速器的应用，节能效果非常明显，并提高了设备和系统的安全可靠性。
关键词：高压变频器；水泵；应用引言水泵在我国各行各业广泛应用，数量极多，但是，传统控制方式的水泵在实际应用中存在电能浪费较多的问题。
我国当前正在大力推进资源节约型社会建设，将变频器应用在水泵之中对其运行控制和降低资源消耗，已是现实客观要求。
笔者根据自己多年在工厂使用和改造多个水泵控制系统的工程实践经验，总结一下变频器在水泵控制中的使用方法和节省原理，供同行之间参考交流。
1电机变频调速的原理众所周知，三相交流异步电动机的同步转速与电源频率、电机磁极对数的关系式为n=60f/p，其中，n为电机的同步转速，f为电源频率，p为电机磁极对数，所以，电机的同步转速与电源频率成正比例（或线性）关系。
当改变电源频率f时即可改变电机同步转速。
一般而言，电机运行时的实际转速近似等于同步转速，我们可以认为实际转速也遵循上述公式。
电机与泵是通过硬联轴器连接，两者转速相同，所以，通过变频器改变供电电源的频率，就可实现水泵的转速调节。
2水泵使用变频器控制时节省费用的情况2.1采用变频器控制水泵的省电分析水泵的电机功率P=pgQH/(n1n2)，其中，Q为流量，H为扬程，p、g、n1、n2为常数，由于水泵流量Q与水泵转速成正比，扬程H水泵与水泵转速是平方关系，所以，水泵电机功率P与水泵转速是立方关系。
例如：某台水泵电机额定功率为37kW，当电机转速下降到原来转速的0.9倍时，电机功率为26.97kW，节省电能幅度为27.1％；当电机转速下降到原转速的0.6倍时，电机功率为7.992kW，节省电能幅度达78.4％。
2.2变频器功率因数补偿作用的节省分析由电路分析的基本理论可知，电力系统中无功功率主要导致线损增加，并且在电力系统中变压器额定容量一定的情况下，系统功率因数的降低还使得可用的有功功率减少，也就是说，变压器的带载能力大大降低。
变频水泵的节能技术及工作原理
变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种利用节能技术进行调速控制的水泵，其工作原理基于变频器的控制。
变频水泵通过调整驱动电机的转速来改变水泵的出水流量和扬程，从而达到节能的目的。
1.变频器技术：变频器是变频水泵的核心部件，通过改变驱动电机的频率和电压来控制水泵的转速。
变频器具有高效、稳定的性能，可以根据系统需求进行精确的调速控制，有效降低能耗。
2.损耗降低技术：变频水泵采用高效的电机和变频器，能够有效降低电机转动过程中的损耗。
同时，采用优质材料和先进工艺制造水泵，减少泵体摩擦和流体不稳定等因素对水泵运行的影响，提高整体效率。
3.负载优化技术：变频水泵通过智能控制系统来实时监测水泵的工作状态和负载情况，根据实际需求调整水泵的运行参数，使水泵在最佳工作点运行，减少了不必要的能耗。
4.节流降压技术：通过在水泵出水管路上安装节流阀和减压阀等装置，调整出水流量和压力，降低水泵的工作负荷，从而实现节能降耗的效果。
1.变频器获取电力信号：将交流电源输入变频器，变频器对输入电源进行整流、滤波处理，得到稳定的直流电源。
2.变频器产生驱动信号：经过变频器内部的逆变器，将直流电源转换为交流电源，并通过控制逻辑生成驱动信号。
3.驱动水泵电机：驱动信号送入水泵的电机，控制电机转速的变化，进而改变水泵的出水流量和扬程。
4.智能控制系统：通过传感器检测水泵的运行状态，将相关参数传输给智能控制系统，控制系统实时调整驱动信号，使水泵在最佳工作点运行。
总结起来，变频水泵通过变频器控制驱动电机的转速，根据实际需求调整水泵的出水流量和扬程，实现能效优化。
同时，结合负载优化技术、损耗降低技术和节流降压技术等多种节能技术，进一步提高水泵的能效，降低能耗。
变频水泵广泛应用于供水、排水、冷却循环等领域，具有显著的节能效果。
浅谈水泵变频调速节能
浅谈水泵变频调速节能摘要：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。
本文就变频调速原理、水泵变频调速节能原理和节能效果方面，进行了一定阐述，供大家参考。
关键词：节能；调速；变频器；水泵1、引言随着环境、能源形势的日益严峻，国际、国家的环境、能源政策法规越来越严厉，近年来国家出台了一系列相关政策，鼓励各企事业单位采用低能耗产品，采取积极手段进行节能技术改造。
据统计风机、水泵每年耗电量约占全国用电量的31%，占全国工业用电量的40%～45%。
这是由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态，而生产中的风、水流量要求处于变工况运行；还有许多企业在进行系统设计时，容量选择得较大，系统匹配不合理，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
因此，搞好风机、水泵的节能工作，对国民经济的发展具有重要意义。
特别是把用挡板和节流阀调节风量、流量的控制改为转速控制，可节省大量电能。
2、变频调速的原理交流异步电动机（以下简称电动机）的转速为式中 n——电动机转速，r/minn0——电动机同步转速，r/minp——电动机极对数s——转差率f——电源频率，Hz因此，电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变某些参数如定子电压、转子电压等使电机转差率s发生变化等几种方式，这样交流电机就有很多不同的调速方法。
其中变频器就是基于改变控制电源频率来对电机进行调速。
3、水泵变频调速节能原理在生产中，许多设备的能耗都与电机的转速有关，其中风机、水泵最为突出，这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件，如最大流量和扬程进行选择的，但实际生产中所需的流量往往比设计的最大流量小的多，如果所用的电动机是不能调速的，通常只能通过调节阀门的开度来控制流量其结果在阀门上会造成很大的能量损耗，如果不用阀门调节，而是让电机调速运行，那么，当需要的流量减少时，电动机的转数降低，消耗的能量将会明显减少。
图1 水泵的特性曲线图1为水泵调速时的特性（H－Q）曲线。
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理是通过控制泵的运行速度来达到节能的目的。
通常情况下，泵的运行速度是固定的，当流量需求增加时，需要提高泵的运行速度来满足需求。
而变频调速技术可以根据实际需求，精确地控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免了过剩的能耗。
具体来说，变频调速通过改变电机的供电频率和电压来实现泵的调速。
当流量需求较小时，变频器会降低电机的频率和电压，使得电机的运行速度降低，从而降低泵的输出流量，减少能耗。
而当流量需求增加时，变频器会提高电机的频率和电压，以增加泵的输出流量。
采用泵变频调速技术可以有效地避免泵的能耗过剩。
传统的固定速度泵在流量需求较小时仍然会以定速运行，即使流量需求很小，泵也需以最高速度运行，造成能源的浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求，实现精确的调速，使泵的运行更加节能。
此外，泵变频调速还能提高泵的运行效率。
根据瑞士泵制造商研究发现，通过变频调速提高泵的效率平均可达到30%，最高可达到50%以上。
这是因为变频调速技术避免了过剩能耗，减少了泵的损耗，提高了运行效率。
综上所述，泵变频调速的节能原理主要通过精确控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免能耗的过剩，从而实现节能的效果。
变频调速技术在供水泵站的应用管理
变频调速技术在供水泵站的应用管理摘要：水泵在我国各行各业广泛应用，数量极多，但是，传统控制方式的水泵在实际应用中存在电能浪费较多的问题。
我国当前正在大力推进资源节约型社会建设，将变频器应用在水泵之中对其运行控制和降低资源消耗，已是现实客观要求。
关键词：变频技术；水泵；供水系统；应用变频器在水泵控制中的应用有效提升了电能使用效率，降低了水泵使用中的成本，体现了变频调速技术巨大的节能潜力。
但不能简单把变频调速技术应用在所有供水系统中，必须认识到产生一定的节电效果是有应用条件的。
1水泵变频调速技术的节能作用水泵节能离不开工况点的合理调节。
调节方式一般有两种：一种是管路特性曲线的调节，如关阀调节；另一种是水泵特性曲线的调节，如水泵调速、叶轮切削等。
在节能效果方面，改变水泵性能曲线的方法，比改变管路特性曲线要显著得多。
因此，改变水泵性能曲线成为水泵节能的主要方式。
而变频调速在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势明显，因而应用广泛。
变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系：n=60f（1－s）／p式中：f——水泵电机的电源频率（Hz）；p——电机的极对数；由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率ｆ，就可以平滑地改变电动机的同步转速。
电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少。
这就是水泵变频调速的节能作用。
在实际生产中，工频运行的水泵比采用调频的水泵大概多耗能30﹪左右。
2水泵变频调速技术的影响因素2.1水泵性能对调速范围的影响对于同一台水泵来说，当输送介质不变仅转速改变时，其性能参数变化遵循比例定律。
即流量与转速的一次方成正比，扬程与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。
但是在实际使用中，水泵比例定律的运用是有条件的，当管路阻力曲线静扬程等于零时，水泵变频前后工况基本符合比例定律的规律。
当管路阻力曲线静扬程不等于零时，转速前后变化的运行工况点不是相似工况点，其流量、扬程及功率与转速的关系不符合比例定律，不能用比例定律计算。
变频水泵的节能技术及工作原理
变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种节能高效的水泵设备，通过采用变频技术来实现水泵的频率调节，从而达到节能的目的。
下面将详细介绍变频水泵的节能技术及工作原理。
一、变频水泵的节能技术1.变频调速技术：变频水泵采用变频器对电机进行调速，可以根据实际需要精确调节水泵的运行频率和转速，避免因为不同工况需要导致水泵运行在额定状态下，进而减少功耗。
2.智能控制技术：变频水泵配备智能控制系统，可以根据实时数据对水泵的工作状态进行智能调控。
通过对各种参数进行实时监测和分析，可以调节出最佳的工作状态，达到节能的目的。
3.伺服驱动技术：变频水泵采用伺服控制器对电机进行控制，可以根据实际负载情况实时调整电机的工作状态，从而达到更高的效率和节能的目的。
4.多级泵系统：变频水泵可以采用多级泵系统，通过根据实际需要选择不同级数的泵组合，实现多级增压。
这样可以在不同工况下选择最适合的泵级，避免过大或过小的功率消耗。
5.自动控制技术：变频水泵通过自动控制技术，可以根据实际工作需求自动启动和停止。
通过设定合理的启停时间和频率调节方式，可以避免不必要的能量浪费，达到节能效果。
二、变频水泵的工作原理1.变频器：变频器是变频水泵的核心设备，主要功能是将交流电源的频率转换为电机驱动所需频率。
通过调节变频器的输出频率，可以实现对电机转速的精确控制。
2.电机：电机是变频水泵的驱动设备，根据变频器的输出频率进行转速调节。
变频水泵通常采用三相异步电机作为驱动电机，其转速可以通过变频器的调节实现范围广泛的转速调节。
3.水泵：水泵是变频水泵的工作部件，主要用于将液体输送到指定位置。
水泵通常由水泵、叶轮、轴承和密封等组成，通过电机的驱动实现水泵叶轮的旋转，从而达到液体的输送目的。
首先，变频器接受外部的控制信号，并根据控制信号的要求设置合适的频率输出。
然后，变频器将调整后的频率输出给电机，电机根据频率的变化调整自身的转速。
最后，电机驱动水泵的叶轮旋转，使液体从进口处进入水泵并经过叶轮的作用，最终通过出口处输出。
浅谈变频调速在供水水泵中的节能改造
浅谈变频调速在供水水泵中的节能改造摘要：随着经济和社会的快速发展，我国的各个行业都在进行可持续化发展，节能减排引起了广泛的关注。
在供水水泵中引入变频调速技术能够有效提高水泵的工作效率，减少能源的消耗。
本文对当前供水水泵进行简要介绍，并对变频调速在供水水泵中的节能改造进行探讨和分析。
关键词：变频调速；供水水泵；节能改造；探讨1 变频调速与供水水泵概述1.1 变频调速概述在电机的工作中，通过改变电机的供电频率和电机的极对数和转差率就能够达到改变电机转动速率的目的。
当前生产机械设备主要使用改变定子极对数、定子电压、频率等技术达到变频转速的目的。
变频调速分为高效调速方法和低效调速两种方式，高效调速的时转差率不变，造成的能耗较小，低效调速的转差损耗较大，因此在供水水泵的节能改造中主要使用高效变频调速的技术手段。
1.2 供水水泵概述在人们生产和生活中，供水水泵的出现极大的提高了人们的效率和提高了生活舒适度。
但是早期的供水水泵工作效率较低，能耗较大，不利于社会的可持续化发展。
造成供水水泵能耗较大的因素主要有以下几个方面：（1）供水水泵不能与输送水管道准确匹配。
（2）供水水泵系统过于复杂。
（3）输送管道设计不合理。
（4）输送管道出现渗漏现象。
（5）供水水泵自身质量较差。
1.3 供水水泵节能原理在供水水泵的使用中，使用者需要根据最佳工况运行原则，建立准确的水力数学模型和参数采集标准，量身定做高效节能泵或高效叶轮，彻底解决循环水过流量引起能耗增加的现象，达到节能最大化。
2变频调速在供水水泵中的节能改造2.1供水水泵中利用变频调速进行节能的技术特点供水水泵中利用变频调速的技术进行节能改造具有以下几个方面的技术特点（1）采用闭式（或开式）变频控制技术，由能耗优化模块、智能控制系统、变频控制系统、远程监控制系统等组成，实时监控泵系统工艺参数并与目标值比较，自寻优给出满足工艺要求且实时电耗最低的运行匹配和调速策略，实行最优运行调度方案，达到最佳节能效果。
变频调速技术在水泵上的节能改造
变频调速技术在水泵上的节能改造1. 引言水泵在工业、建筑等领域中广泛使用，为生产和生活提供了水资源。
然而，传统的水泵使用固定转速驱动，存在能量浪费等问题。
使用变频调速技术进行节能改造，可以提高水泵的效率，降低能耗，是现代水泵技术的发展方向。
2. 变频调速技术变频调速技术是指通过改变电机的供电频率，控制电机的转速和负载。
它可以满足不同负载下的输出功率需求，降低电机的启动电流，提高工作效率。
变频调速技术可以应用于各种电机驱动装置，如水泵、风机等。
3. 水泵节能改造的必要性传统水泵使用固定转速驱动，无法适应负载变化的工况。
在实际使用过程中，水泵通常处于部分负载状态，导致能源的浪费。
使用变频调速技术，可以根据负载变化精确控制水泵的转速，降低能耗，提高工作效率，达到节能的目的。
4. 变频调速技术在水泵上的应用4.1 水泵的工作原理水泵是一种固定转速的动力设备。
它通过电机带动叶轮转动，产生离心力，将物质从低位输送到高位，实现液体的自流或供压。
水泵的流量和扬程是其工作效率的两个重要指标。
4.2 变频调速技术的工作原理变频器是变频调速技术的核心设备。
它将固定频率的电能转换为可变频率的电能，供给电动机进行调速。
变频器的主要部件有整流电路、中间电路和逆变电路。
整流电路将交流电转换为直流电，中间电路将电压和电流进行稳定，逆变电路将直流电转换为可调频的交流电。
4.3 变频调速技术在水泵节能改造中的应用使用变频调速技术改造水泵，可以实现以下效果：•精确控制水泵的转速，降低能耗。
•减少启动电流，延长电机的寿命。
•改善水泵的工作效率，提高供水能力。
•降低噪音和振动，减少设备维护费用。
使用变频调速技术节能改造水泵，能够在不降低水泵性能的前提下降低能耗，满足环保要求。
实际应用中，可以根据不同负载选择适当的转速和出水口规格，以达到最佳节能效果。
5.变频调速技术是一种有效的节能技术，广泛应用于各种电机驱动装置中。
在水泵领域中，使用变频调速技术进行节能改造是提高工作效率、降低能耗的有效途径。
浅谈变频调速在水泵节能中的应用技术
器价格贵、 投资回收期长、 技术复杂、 尤其在实现闭环 自动控制
时 ， 需进行技术处理。 还 此外， 不是任何情 况下变频器都节 电， 如果电机 负载变化不
大， 或深井泵配有水塔， 则节 电、 节水效果都不大 。
频柜上设置 了工｝ ｝ 变频转换开关 。 当变 频装置 出现故障时， 可方
水利・ ・ 水 电
建材发展导向 ２ １ ０ ０年 Ｏ 月 １
浅谈 变频调 速在水 泵节 能 中的应 用技术
许 克年
摘 要： 针对交流电动机的交流变频调速技术的迅速 发展。相对于 其它调速方 式（ 降压调速 、 极、 如 变 调速 、 滑差调速 、 交流串级调速 等） 变频调速 性能稳定、 ， 调速 范围广 、 效率高， 随着现代控制理论和 电力 电子技术的发展 ， 交流变频调速技术 日臻完善 ， 已成 为交流 电 它 机调速 的最新潮流 。本文针 对影响调速范围、 节能效 果的一些主要因素 ， 进行了分析和探讨 ， 在此基础上指 出了变频调速的适用范 围， 以
流信号。当系统用水量小时， 水泵 出口的压力升高， 压力传感器
式中： Ｐ＿一 电机 负载 ；
ｈ＿一 电机 功 率 。
的阻值减小 ，４ ２ Ｖ直流 电源把压力传感器 的阻值转变 为 电流信
号， 使其对智能调节器输入的 电流信号增大， 调节器显示压力值 升高， 同时与设定值 比较后 ， 对变 频器 反向输 出的 电流信 号进行 调节 。该信 号输入变频器后经内部处理使输 出电源 的频率逐渐 变小， 电动机转速下降， 同时水泵 的转速也下降， 出水量减少 。 当 系统用水量大时，系统压力逐渐降低，变频器 输出电源频率 升 高， 电动机转速增加， 供水量增大， 满足系统用水量要求。 当供 水 量与用水量基本 持平 时， 变频器就会 以该点 的频率运行 ， 这样 就 实现 了系统压力的恒定 ， 同时水泵也一直运行于最经济的状态 。 如 ： 口压力 设定值 为 ０１ＭＰ ， 出 ． ６ ａ 当管 网压力高于 ０１ＭＰ ． ６ ａ时 ，
水厂水泵变频调速技改方案及节能效益分析
水厂水泵变频调速技改方案及节能效益分析摘要：随着当前各类型现代前沿科技在我国工业发展以及不同领域中的应用，也让我国的工业生产方式发生了翻天覆地的变革。
目前，绝大多数的污水厂都针对水泵的变频调节技术进行了灵活的改造和调节，变频调节技术的改造不仅能够更加准确地掌握加压水泵的流量特征，同时，还能够针对不同时期水泵的压力需求进行智能化的调节，进而有效地提升了污水厂供水服务的稳定性，帮助污水厂达到了更高的经济效益。
而在变频调节技术持续优化和改造的过程中，变频器的应用也开始朝着更加智能化的方向发展，智能化的调节可以根据每台水泵设备的工作需求对水泵的工作性能进行灵活的调整，从而确保水泵应用的高效性以及节能性。
本文主要是分析了水泵变频调节技术的应用优势，并且就水泵变频调速技能的改造方案和应用效果进行了探讨，希望能够为帮助污水厂提升经济效益提供参考意见。
关键词：水泵变频调速；技能改造；节能效应水泵是污水处理厂用处理系统中最为核心的运转部分，水泵的运转安全性以及运转稳定性与污水厂的供水服务稳定性和质量之间息息相关，也会对污水厂的污水处理效益带来巨大的影响。
污水厂的水泵运行将会消耗巨大的能源，因此，大多数水泵在运转过程中对于投资和管理的要求也较为严格。
想要确保污水厂在有效控制水泵投资成本的同时，也能够更好地控制管网的供水流量，就需要通过智能化的水量调节技术和水量供给方法来实现。
这也对现代化的变频调速设施和技能提出了更加严格的要求，需要对水泵的变频调速设备进行进一步的优化和升级，才能为污水厂供水的安全性和稳定性提供更加可靠的设备保障，从而达到帮助污水厂节能降耗的最终目标。
一、水泵变频调速技术的优越性从当前的发展现状来说，我国的污水处理企业以及大部分工业企业在生产过程中已经广泛应用了水泵变频调速技术，并且这项技术也确实为企业的智能化管理带来了极大的推动力，帮助企业在发展的过程中获得了更高的经济效益。
而在多年的使用经验下，污水厂以及相关技术人员也从中积累了更加丰富的水泵运行管理经验，希望能够实现进一步节能降耗的目标。
水泵的节能与变频调速
水泵的节能与变频调速关键词：水泵节能方法变频调速（一）前言水泵是城市给水排水工程必要的组成部分，它们通常是整个给水排水系统正常运转的枢纽。
水泵是这个枢纽的心脏。
对于供水企业来说，电费约占自来水制水成本的40%-70%，水泵的能耗费占总能耗费的90％左右。
实际运行中，水泵的效率大多数不足60％，存在着较大的能源浪费。
供水企业降低供水电耗就是供水行业发展的永恒课题。
要搞好供水企业的节电工作，必须从供水企业的科学管理和供水设备的技术改造两方面采取措施，特别是对离心泵节能措施的应用分析与研究。
（二）离心泵的节能措施离心泵的效率是泵的有效功率Ne和轴功率N的比值：η=Ne/N 。
它的效率的高低直接反映出供水企业的单位电耗的高低，若要提高离心泵的效率，就必须大力挖潜离心泵的节能措施，降低离心泵的能耗损失。
经过长时间的查找与分析，离心泵有如下几点节能措施：1 降低离心泵的机械损失降低轴封和轴承的摩擦损失。
主要措施：①利用新型材料密封代替填料密封。
②提高水泵轴套的表面光洁度。
③科学合理的选用水泵的轴承。
④每个季度对水泵轴承进行检查，确保水泵轴承的润滑与完好。
提高水泵与电机的同心度。
主要措施：①一般水泵在每1~2年进行一次检修，检测水泵叶轮出口导叶的入口流通中心对中，保证转子与壳体，泵与电机的同心度，特别是出口处叶轮轴线与壳体中心线不得错位。
②每年要对联轴器进行检测，提高水泵与电机的同心度，这样可以防止水泵效率下降。
2 降低水泵的水力损失主要措施：①利用打磨或在叶轮表面及壳体内壁涂覆水泵抗磨减阻复合材料来提高泵内流通部件的表面光洁度。
②液体在流过部件的速度大小确定要合理，而且速度变换要平缓。
③避免在流通区内出现死区。
④合理选择入，出口部件的过流角度以减少冲击损失。
3 水泵特性调节车削叶轮直径或更换不同直径的叶轮改变叶轮直径可改变水泵的性能。
根据流量的变化，计算出水泵高效运行时满足工况要求的叶轮直径，如果工况长期稳定，只车削一次即可。
浅谈水泵调速节能技术
浅谈水泵调速节能技术摘要：随着世界经济和科技的发展，变频器及控制技术也将更加发展和完善，其性能价格比也将不断提高，自来水行业自然也不例外，在恒压供水系统中的利用就是其中重要的一环。
本文就水泵调速节能技术进行了详细论述。
关键词：调节方式节能原理调速设备变频器前言据统计，给水工程中能耗费占供水成本的30%～70%,水泵的能耗费占总能耗费的90%左右。
在实际运行中，水泵的效率大多数不足60%，泵站的综合效率不足50%，存在着较大的能源浪费，在能源供应日益紧张的今天，应用正确的水泵供水节能技术，使水泵能经常的高效运行，将具有重大的经济意义，水泵站是供水系统中的枢纽，水泵是这枢纽中的心脏，对于水泵在系统中的运行情况是与节约能源、降低成本、提高经济效益密切相关。
一、水泵适应流量，扬程变化的调节方式。
在运行中根据工况中流量与扬程的变化进行水泵运行工况的调节，常用的调节方式有以下几种：1.流量调节，它又可分为减少阀门的开启度和多台水泵并联运行这两种方式。
2.水泵特性调节，它又可分为调节水泵叶片的安装角度、车削叶轮直径或更换不同直径的叶轮和调节转速这三种方式。
二、水泵的调速特性及节能原理在上述的各种调节方式中，用调节水泵的转速来调节流量是降低能耗的较好方式。
原因是在改变水泵的转速时且转速变化在±20%范围内，保持泵体内部的流动状态相似的话，那么泵体内的水流速度与转速成正比，流量与转速成正比，扬程与转速比的平方成正比，轴功率与转速比的立方成正比。
Q=Q0（n/n0）(1)H=H0（n/n0）2 (2)N=N0（n/n0）3 (3)式中：n0为额定转速，Q0为额定转速时的流量，H0为额定转速时的扬程，N0为额定转速时的轴功率，n为调速后的转速，Q为n转速时的流量，H为n转速时的扬程，N为n 转速时的轴功率。
由(1)(2)式换算后可以得到下式：H=（H0/Q02）Q2 (4)式中H是水泵运行中任何一工况点的扬程，Q是水泵运行中任何一工况点的流量。
水厂变频调速技术节能效果分析
水厂变频调速技术节能效果分析变频调速技术配水单耗（kWh/km3·Mpa）节能1引言水厂用电负荷主要为一、二级泵房的水泵电机，在一般常规水工艺处理的水厂中，这两个单体的电气设备约占水厂总用电量的70％以上（山地水厂除外）。
因此，对一、二级泵房内的水泵电机进行合理配置，同时根据需水量变化，优化运行，对于降低水厂的能耗起着关键作用。
变频调速技术是目前水厂中普遍采用的根据水量变化进行优化运行的一种方式。
由于水厂一、二级泵房内水泵的机械特性是变转矩负载，功率与转速成三次方关系，通过改变电源频率，调节转速，可改变转矩和功率，符合水厂运行工况，理论上节电效果显著。
但在实际工程中，由于存在复杂的管路系统、多台水泵并列运行、运行工况随时变化等多种因数，变频调速技术的节能效果到底如何？为此，对南京自来水公司属下的水厂进行了变频调速节能效果的调研和分析。
2基本情况南京水司目前自来水生产能力已达210万m3/d，为国内十大自来水公司之一，拥有5座大型净水厂，分别为城南水厂、北河口水厂、城北水厂、上元门厂和浦口水厂。
浦口水厂地处长江以北，为独立的管网系统，另外4座水厂均位于长江以南，管网系统相互连通，运行情况复杂。
截至2008年10月，各水厂一、二级泵房内水泵机组配置如表1所示。
3变频运行效果由于各水厂一、二级泵房的水泵机组均没有配置单泵流量仪，无法得到单泵能效考核必需的流量数据，因此，不能对每台变频水泵进行定量的节能效果分析。
故以各水厂一、二级泵房为分析单元，采集该单体在装设变频调速装置前、后一个时段内的相关运行数据，进行分析处理，通过对配水单耗、开泵次数、年节约电量、年节约运行费用等指标的对比，确定其变频节能效果。
根据各水厂提供的一、二级泵房增设变频装置前后一个时段内（以一个月为时间单位）电量、水量、配水单耗、开泵次数等运行数据，其节能效果汇总于表2。
水厂二级泵房增设变频装置前后运行数据对照表如表3所示。
浅谈清水泵站变频调速节能技术原理
Ｃｉ ｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ ｃ ｈａ ｅＴ ｈ ｌｉ ｄｒｕｓ ｎＮ ｃ ｏｇｓｎ Ｐｄ ｔ
高 新 技 术
浅谈清水泵站变频调速节 能技术原理
林 彩 荣
（ 门水务 中环制水有 限公 司， 厦 福建 厦 门 ３ １０ ） ６０ ０
摘 要： 文章从水泵装置对能量 的供给和 需求入手 ， 分析 了水泵装置以定速运转 ， 其能量供需不平衡 以至 能耗 高， 而改 用调速运 转后 ， 则是按 需供给 ， 以能耗得 以降低。 自来水厂的运行 管理 中， 所 要节约运行成本 ， 关键在 于降低 清水泵站的能耗 ， 清水泵站应全 面使 用变频调速技术 。 关 键词 ： 水泵站 ； 清 变频 调速 中图分 类号 ：４ ７９ Ｆ０ ． 文献 标识 码 ： Ａ 自 来水 厂的清水泵站（ 二级泵站 ） 自 水 是 来 生产过程 中能源消耗 的重点部位 之一 。长久 以 来 ， 一直延用定速 的方式运转 ， 水管网 水泵 对供 中的负荷变化常通过调节 阀门来实现 ，这种运 转方式使得 清水泵 的能耗 高， 运行成本大。 本文 从水 泵的运行工况分析 ， 阐述能耗高 的原因 来 及采用变频调速 的节能原 理 ， 提倡清水 泵站应 全面使用变频调速技术。 １水泵定速运转能耗分析 有人认 为 ， 清水泵 站能耗高 ， 是因为使 主要 用阀 门节流调节流量造 成的。那 么有 些清水泵 站运转时 ，基本上就没有使用 阀门节 流调节流 量， 难道这些泵站就不会耗 电了吗？事实上 ， 水 泵装置 以定速运转 ，即使没有使 用阀门节流调 节流量 ，但是只要水泵装 置运 转时的实际工况 点偏 离了设 计工况 点， 就会产生能量的浪费 。 为了简化叙述 ， 面我们将 以单台水泵装 下 置为例进行能耗分析 。清水泵 站一般 都是以多 台水泵并联运转 的 ， 对此可 以按等扬 程条件下 ， 流量叠加 的方法 ， 出二 台或二 台以上水泵并 绘 联运转时的 Ｑ Ｈ ｎ） － （。 特陛曲线 ， 并将其假想成是 台大型的新泵。 经过这样 的处理后 ， 就可按 以 下的方法进行 分析 了。 某清水 泵站使用 的离 心式 水泵装置 的性能 曲线 ，如图 １ 所示 ，曲线 Ｉ 是水泵在 额定转速 （ｏ ｎ） 下的 Ｑ Ｈ ｎ 性 能曲线 ， 明水泵 供出的 — （。 ） 它表 能量 随着流量 的增加而 降低 。曲线 Ⅱ是按管路 系统 的 Ｑ Ｈ关 系式 Ｈ Ｈ Ｓ 制 的管路性 — ＝ ＋Ｑ 绘 能曲线 ，它表明管路 系统需要 的能量随着流量 的增 加而 上升 。曲线 Ｉ 曲线 Ⅱ相交 于 Ａ点 和 （ Ｈ ） Ｑ 、 Ａ， Ａ点是按管网最高 日， 最大时 的设计秒 流量计 算出的设计 工况点 。水平点划线 Ｐ是 以 Ｈ 为基准设定的出站水压控制下限。水平点划 ＾ 线 Ｐ 是 为了 防止管 网水压超 过管 路的设计 工 Ｈ 作压力 而设定 的出站水压控 制上 限。 假设某时刻管网 的用水量 由 Ｑ 减少 为 Ｑ， 那 么水泵装 置的实 际工况点 将随之 发生改 变 。 过 Ｑ 作垂线 与 曲线 Ｉ 和曲线 Ⅱ分别 相交 于 Ｂ 和 Ｂ， 图 １ 如 所示 ， 图上 看出 ， 从 当流量 由 Ｑ 减 少为 Ｑ 时 ， 泵供 出的能量 由 Ｈ 升到 了 Ｈ ， 水 Ａ 升 高 了△Ｈ １ Ｈ 。 Ｈ 而管路系统需要的能量则 由 ： Ｈ 降到了 Ｈ ， 了ＡＨ ＝ Ａ 水泵供出的 ＾ 降低 ￣ Ｈ－ Ｈ 能量为 ｝ ， ｌ 而管路 系统 需要的能量只有 ， Ｂ 水 泵装置 的能量处于供大于需 的状 态 ， 需差距 供 为＆Ｈ ＝ Ｂ △Ｈ Ｉ 此状况表 明 ， ＢＨ－ Ｈ Ｂ △Ｈ ＋ 水泵
变频调速技术在水泵运行中的节能应用
（ １ ） 当小 时 供 水 量 Ｑ为 ２ ３ ０ ０ ０ ｍ 时：
５ ５ ０ ０ ＊ ２ ５ ０ ＊ ｌ ＂ ２ ＝ ５ ０ １ ． ３ Ｋ ＷＨ； １小 时 内耗 电量相 差 △ ４ ９ ８ ． ７ Ｋ Ｗ Ｈ． 相差近一半。
１ ０ ０ ０ — ５ ０ １ ＿ ３ ＝
（ ４ ） 当小时供水量 为 ２ ５ ０ ０ ０ ｍ ３ 时： 方 案一 ： 则方案一调整为使用 ５台大定速机泵 ． 则小时耗电情况 为： ＝ Ｐ ２ × ｚ × ： ２ ５ Ｏ １ ５ ： １ ２ ５ Ｏ Ｋ ｗＨ。 方案二 ： 使用 ４台大定速机泵 和 Ｉ台变频调速机泵 相配合 ． 则小
２ ０ １ ５ 年１ ８ 期
科技 一向导
◇ 科技 之窗◇
变频调速技术在水泵运行中的节能应用
吴洁 欣 王佳 栋 方 伟 ， 卫 聪 ， 钱俊华 （ １ ． 上海城投原水有限公 司黄浦江原水厂 中国 上海 ２ ０ １ １ １ ４ ； ２ ． 上海 交通大学
【 摘
中国
上海
２ ０ ０ ０ ３ ０ ）
匀地改变输入异步 电动机 定子 的供 电频率， 来调节水泵 电机 的转速 。 电动机转速变慢 ． 轴功率就相应减少 ． 电动机输入功率也随之减少 ． 这 就是水泵变频凋速的节能原理 。 ２ ． 实 际 工况 分 析 该厂新泵房 日常运行概况为 ： １ Ｏ台机泵 ， 一般情况开 ５ 备５ ， 小时 供水量 ｐ在 ｌ ７ ０ ０ ０ ｍ ， 至２ ５ ０ ０ ０ ｍ ， 不等 ， 根据外部需水要求进行转速调 节， ４台变频调速范 围 ｎ ， 为５ ５ ０ ｒ ｐ ｍ至 ７ ５ ０ ｒ ｐ ｍ，根据调节 池液位高低 对 应小时流量 ＡＱ， 可从 ２ ０ ０ ０ ｍ ３ 至５ ５ ０ ０ ｍ， 进行调节 ，机 泵额定功 率 Ｐ ｊ 为２ ５ ０ ＫＷ。 ４台较 大定速 机泵小 时流量 Ｑ 均在 ５ ０ ０ ０ ｍ， 左右 （ 根据 调节 池液位 稍有偏差 ） 。 机泵额定 功率 Ｐ ２ 为２ ５ ０ Ｋ Ｗ， 另外 ２台较小定 速 机泵小时 流量 Ｑ ， 均在 ３ ０ ０ ０ ｍ３ 左右（ 根据调节池液位稍有偏差 ） ． 机 泵额定功率 Ｐ １ 为１ ８ ５ Ｋ Ｗ． 现将使用情况作出如下假设 ： 假设在一个时间段内供水量持续不变情况下 ． 这里取几的原理 ， 采用 实际运行工况进行 实例分析 ， 通过数据 分析和 实际应用说 明水泵采用 变频调速的节能优
水泵变频调速节能技术
水泵变频调速节能技术目录第一节概论1.1 水泵的主要功能和用途1.2 水泵的性能参数1.3 水泵的性能曲线1.4 水泵拖动系统的主要特点第二节水泵并列运行分析2.1. 水泵并联运行的一般情况2.2 如何作出并联水泵的性能曲线（H-Q）或（P-Q）2.3 当并联泵中的一台进行变速调节时，如何确定并联运行工况点？2.4 静扬程（或静压）对调速范围的影响。
2.5. 变频泵与工频泵的并联运行分析2.6. 高性能离心泵群的变频控制方案第三节水泵变频调速节能效果的计算方法3.1 相似抛物线的求法3.2. 调速范围的确定3.3. 节能效果的计算第四节水泵变频调速和液力偶合器调速节能比较4.1.液力耦合器的工作原理和主要特性参数4.2.液力耦合器在风机水泵调速中的节能效果4.3.风机水泵变频调速和液力耦合器调速对比计算4.4.液力耦合器调速和变频调速的主要优缺点比较4.5.结论第一节 概 论风机与水泵是用于输送流体（气体和液体）的机械设备。
风机与水泵的作用是把原动机的机械能或其它能源的能量传递给流体，以实现流体的输送。
即流体获得机械能后，除用于克服输送过程中的通流阻力外，还可以实现从低压区输送到高压区，或从低位区输送到高位区。
通常用来输送气体的机械设备称为风机（压缩机），而输送液体的机械设备则称为泵。
1.1 水泵的分类水泵通常按工作原理及结构形式的不同进行分类，可以分为叶片式（又称叶轮式或透平式）、容积式（又称定排量式）和其他类型三大类。
叶片式泵又可以分为离心泵、轴流泵、混流泵和漩涡泵；容积式泵又可以分为往复泵和回转泵，往复泵可分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵，而回转泵又可分为齿轮泵、螺杆泵、滑片泵和液环泵。
1.2 水泵的性能参数水泵的基本性能参数表示水泵的基本性能，水泵的基本性能参数有流量、扬程、轴功率、效率、转速、比转速、必须汽蚀余量或允许吸上真空高度等7个。
（1） 流量 以字母Q(q v 、q m )表示，单位为（升）l/s 、m 3/s 、m 3/h 等。
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术1 水泵变频调速运行的节能原理水厂机泵的选型, 一般是按城市最高日，最大时的需水量来确定的，但管网供水显然不是恒定流量，因此在部分时段里机泵都处于低负荷运行。
水泵的特性曲线方程为：H=HX -SXQ而管道的特性曲线方程为：H=HST£SQ2式中H-水泵的实际扬程Q-水泵的实际出水量HX-水泵在Q=0时所产生的虚总扬程SX-泵体内虚阻耗系数HST-水泵静扬程S-代表长度及直径已定的管道的沿程与局部阻力之和的系数水泵装置的工况点是指水泵供给水的总比能与管道所要求的总比能相等的那个点，也即为水泵特性曲线与管道特性曲线的交点。
当曲线改变时，工况点就会转移。
二级泵站传统的运行方式是进行台数的切换或阀门调节，水泵恒速运行。
根据离心泵的特性曲线公式：N= rQH/102 n式中：N-水泵使用工况轴功率（kw）；Q-使用工况点的流量（m 3/s）; H-使用工况点的扬程（m）; r-输出介质单位体积重量（kg/ m 3）；n -使用工况点的泵效率（%。
可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为：Nb= r Q 2 H b/ 10 2 nNc= r Q 2 H c/102 n两者之差为：△N= Nc-Nb=&Q 2X（H b-H c ）/102 n也就是说，用阀门控制流量时，有△ N功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。
在水厂二级泵房水泵机组实际运行中我们常见的就是通过调节阀门的开启度来调节流量，即通过增大管网的阻力来平衡水泵的工况（使管道特性曲线变陡）。
因为管网的用水量是每时每刻都在变化的，而二级泵站的分级也是有限的，靠水泵台数的切换是不现实的，所以常采用阀门节流措施。
虽然使用阀门节流，水泵的轴功率会随着流量的减少而减少，且操作方便易行，但从经济上看，节流调节很明显是用消耗水泵的多余能量来维持一定的供水量；而用转速控制时，由于流量Q与转速n的一次方成正比；扬程H 与转速n的平方成正比；轴功率P与转速n的立方成正比，即功率与转速n成3次方的关系下降。
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机的 电磁转矩 ；一 ｎ 电机 的转 。
由ｊ 公 式 （ ） （ ） 知 ， 匀 改 变 电 动 一 １和 ２ 可 均 机定子 绕组 的 电源频 率 ｆ就可 以平滑 地改 变 ， 电动机 的 同步转速 。 电动机 转速 变慢 ， 轴功 率 就相应 减少 ， 电动 机输 入功率 也 随之减 少 这 、 就 是水 泵 变频 调速 的节 能作 用 。 ３ 水泵 变速 调节 中不 同运 行方 式 的节 能 分析 日前 ， 随着 科学 技 术的 发展 ， 变速 调 节运 行正成 为 发展 的趋 势 （ 中 ， 其 变频 调速 是 其 ｊ 三 要方 式 ） 。变速 调节 主 要有 二种运 行 方式 ： ① 恒 压 变 流量 运 行 方 式 ② 变 压 变 流 量 运 行 方 式。 下面 ， 我们 从能 量消耗 的角 度 上来分 析恒 Ｎ ｒ Ｈ １２ ＝Ｑ ／０ ￣ 式 中 ： 一 泵 使用 工况 轴功 率 （ｗ）Ｑ Ｎ水 ｋ ；一 变 流量运 行方式 和 变压 变流 量运行 方式 。 使 用工 况 点 的流 量 （ 珀）Ｈ 使用 工 况点 的 ｍ ；一 ３１伉压 变流 量运 行 ． 扬 程 （ ； 输 出 介质 单 位体 积 重量 （ ； ｍ）ｒ 一 ｋ ｍ） １ 使用 ＿况 点 的泵效率 （ 。 １ 一 ＿ ｒ ＝ ％） 可 求 出运行 ｂ点泵 的轴 功率 和 ｃ 点泵 的 轴功率 分 别为 ： Ｎ ＝Ｑ Ｈ １ ０ １ ｂ ｒ ２ Ｉ１ ２１ ／ Ｎ ＝Ｑ Ｈ ／ ２ ｃｒ２ ｅ０ ￣ １ 两 者 之 差 为 ：Ａ Ｎ — ｂ Ｒ Ｑ ｘＨ — Ｎ＝ ｏ Ｎ ＝ ｘ ２ （ ｂ
为 １ ） １ 。 ８ ３ 分 析 比较 ３ 从 以 ｆ 性 曲线 可知 ，变速运 行 相 对 特 恒 速 运行 来说 ， 是通 过 以下 两个 途 能的 ：
—
ｌ ’
—一
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ ｅ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ
工 程 技 术
水厂二级泵站 中水泵 的变频调速节能技术
顾 兵
（ 盐城汇津水务 有限公 司， 江苏 盐城 ２ ４ ０ ） ２０ ０
摘 要： 在供 水 行业 生产成 本 中， 电耗 所 占的比重 最大 ， 因此要 想减 少 自来 水生产 成本 ， 降低 电耗是 关键 ． ．本文介 绍 了水 泵 变频 调 速 控 制 系统 的节 能原理 、 基本 工作原 理 ， 对二级 泵站 的水 泵的几 种流 量调 节方 式（ 门调 节 ， 阀 变速 恒压调 节 ， 变速 变压调 节 ） 能量 消耗 从 的 角度 上 进行 了分析 ， 并指 出了各调 节方 式的适 用场合 同 时对二 级 泵站 中水泵 的 变频 调速 系统控 制过 程进 行 了分析 ， 并且针 对 实际
一
效 果 ． 就是 水泵 调速节 能原 理 。 这 ２ 变频 凋速 的基本 原理 变 频调速 的基 本 原理 是根 据交 流 电动 机 工 作原 理 中的转速 关 系 ： ｎ ６ｆ１ｓ／ ＝ ０（－ ） ｐ 公式（） １ 式 中： 水泵 电机 的 电源 频率 （ ｚ；一 ｆ － Ｈ ）Ｐ 电机 的极对 数 ； Ｐ Ｔ ｎ９ ５ ＝ ＊ ／５ ０ 公式（） ２ 式 中 ：一 泵 电 机 的轴 功率 （ ｚ ；一 Ｐ水 Ｈ ）Ｔ 电
应 用中应 注意 的 问题 进行 了归纳总 结。
关键 词 ： 变频水 泵 ； 级泵站 ； 二 节能 ； 调速技 术
中 图 分 类 号 ： ４ ４１ ８ ． Ｕ ６ ．３ ＋１ 文献标 识码 ： Ａ
１水泵 变频 凋速运 行 的节 能原理 水厂 机 泵 的选 型， 一般 是按 城 市最 高 ｝， ＿ ｉ ＝ 最 大 时 的需 水 量来 确定 的 ，但管 网供 水显 然 不是 恒定 流量 ，因此在 部分 时段 里机 泵都 处 于低 负荷 运 行 。水 泵 的特性 曲线方 程 为 ： ＝ Ｈ ＳＱ 而管 道 的特 性 曲线 方 程 为 ： ＝ ｓ＋ Ｈ ＨＴ ＺＳ 。 Ｑ 式 中 Ｈ 水 泵的实 际扬 程 一 Ｑ 水 泵的实 际 水量 一 Ｈ 水泵 在 Ｑ ０时所产 生 的虚总扬 程 ＝ Ｓ－ 体 内虚阻 耗系数 ｘ泵 Ｈ 水泵 静扬程 ｓ 代 表长 度及 直径 已定 的管 道 的沿程 与 一 局部 阻力 之和 的系 数 水泵装 置 的工 况点 是指 水 泵供给 水 的总 比能与 管 道 所要 求 的 总 比能 相等 的那 个点 ， 也 即 为 水 泵 特 性 曲线 与管 道 特 性 曲线 的交 点 。当曲线 改变 时 ， 况点 就会转 移 。 级泵 工 二 站传 统 的运行 方式 是进 行 台数 的切换 或 阀 门 调节 ， 泵恒速 运行 。 水 根据 离心 泵 的特性 曲线公 式 ：
Ｈｃ ０２ １ １
可钳 ，采用 变速 运 水 泵的效 率 提高 了 （ Ｊ ｉ ｌ ｆ Ａ提 高到 Ｔ ， 为 Ｄ点的 等效 点 ） Ｉ Ｃ点 Ｂ ；且这 种 运行 方式 供水 品 质优 良，可 存 任何 情况 下 同时满 足 全网 用户 对供 水 的流 量与 扬程 的 不 同要 求 。 ３２变 压变流 量运行 － 从 罔 ４特性 曲线 可知 ，当管 刚 中的流 量 从 设 计流 量 Ｑ 降 为 Ｑ 时 ， 于水 泵 采用 变 Ｉ ２ 由 速 运行 ， 使转 速从 ｎ 为 ｎ ， 使水 泵 的ｆ水 凋 ２并 ｝ ｌ 压 力刚好 等于 １ ， 时理论 上 水泵 的 输 出功 ４ 此 ２ 率为 Ｑ ＊ ２ ２Ｈ ，而此 时管 需要 消 耗功 率也 为 Ｑ ＊ ２ 两者 刚好 相 等 ， 泵也 达 到其 平衡 工 ２Ｈ ， 水 况点， 因此这 种运 行方式 是最 节能 的 。 同恒 运 行 一 样 ， 泵 的效 率 也提 高 了 （ １ 提 高 水 南 １