离心泵的变频节能
离心泵的四种主流节能技术分析
离心泵的四种主流节能技术分析离心泵是一种常见的工业设备，广泛应用于农业、建筑、化工、石油、电力等行业。
考虑到能源的有限性和环境保护的需要，越来越多的工程师和研究人员开始探索离心泵的节能技术。
以下是四种主流的离心泵节能技术的详细分析。
1.变频调速技术变频调速技术是将传统的固定频率电动机改为可变频率电动机，通过调节电机的转速，控制离心泵的流量输出。
这种技术能够根据实际工况需求来灵活地调整泵的工作状态，从而提高泵的效率。
通过变频调速，能够在不同负荷下实现泵的精确控制和能耗优化。
2.高效永磁机技术高效永磁机技术是指将传统的感应电机改为采用永磁同步电机，这种电机具有高效、高可靠性等特点。
相对于传统电机，高效永磁机在耗能、效率和转速等方面更为出色，可以减少电能损耗并提高泵的效率。
高效永磁机技术在离心泵上的应用，不仅提高了泵的节能性能，还降低了维护成本。
3.先进控制算法技术采用先进的控制算法技术，如模糊控制、自适应控制、预测控制等，对离心泵的运行状态进行实时监测和调整，从而达到节能目的。
这种技术能够根据泵的运行数据和负荷变化等因素，实时调整泵的工作状态，确保泵在最佳运行点进行工作，提高泵的效率和节能性能。
4.多级串联技术通过多级串联技术，将多个离心泵按照一定的方式连接起来，实现泵的串联工作。
这种技术能够使泵的扬程得到增加，同样的流量输出情况下，泵的扬程下降，效率得到提高。
通过增加泵的级数，在不增加电机功率的情况下，达到提高泵的工作效率和节能目的。
总结起来，离心泵的节能技术主要包括变频调速技术、高效永磁机技术、先进控制算法技术和多级串联技术。
采用这些节能技术可以降低离心泵的能耗，提高泵的效率。
在实际应用中，工程师可以根据具体工况和需求选择适合的节能技术，并结合其他的优化策略来进一步提高离心泵的节能性能。
离心泵变频调速及节能技术探讨
大陆桥视野·２０１６年第１４期 77或直接和控制层的ＰＬＣ联系，传送输入信号，将ＰＬＣ的输出指令传到现场设备，阀和传感器通过现场总线和相对应的控制单元进行通讯。
２．控制层各部门的控制系统都是采用现场总线中的ＰＬＣ进行控制，具有连线自控和独控等功能。
采用现场总线和以太网控制系统，能够确保系统运行的稳定性和可靠性。
各控制部门的ＰＬＣ和上位机之间进行数据交换时，可以采用工业以太网方式，供监控系统联网使用。
压力机控制系统应该配置Ｅｔｈｅｍｅｔ ｃａｒｄ，与工业机器人的控制系统相连接，ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ现场总线将工业机器人的系统和控制系统连锁对接，以此实现信息互换。
３．人机界面人机界面采用的是ＳＩＥＭＥＮＳ触摸屏，各控制单元均配有触摸屏，并通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线进行通讯。
控制单元中的触摸屏上都有指示灯和操作旋钮，能够自行诊断，显示错误信息，并报警。
人机界面中控制单元Ｉ／Ｏ信号的显示颜色不同，以此进行区分。
如果某节点出现故障，系统会自动报警，人机界面会将故障点显示出来，以便于及时维修，从而提高工作效率。
（三）安全系统工业机器人在冲压自动化生产线中的应用具有很高的安全性，在系统中采用完善的安全保护系统和装置配置。
通过健全安全装置，采用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线和ＰＬＣ系统进行通讯，并实时监控，反映安全区域的情况，以便于及时发出警报或直接停机。
安全系统中的辅助工具是声光警报单元，能够将各个监控点报警异常情况及时通知给工作人员进行处理，操作人员也能够及时启停设备，处理故障。
冲压自动化生产线的拆垛系统有升降门，两个剁料台和升降门开闭相互转换，其中一个剁料台无料时，另一个剁料台进入，升降门会打开，有料剁料台代替无料剁料台，升降门再自动落下。
操作人员对升降门进行控制和操作，在确保工作安全的基础上自动运行冲压线。
控制系统中工业机器人和压机之间的安全信号以及所有紧急停止报警信号，都是连锁在安全的ＰＬＣ系统中，并通过ＰＬＣ程序转换互锁控制的。
离心泵系统的节能降耗技术探讨
３变频调速技术
３１ ．变频调速技术 的节能原理 由泵 的有效功率 ：
Ｎ ＝ Ｐｐ （ １）
心泵具有运转平稳可靠、维修工作量少、 效率高、调节方便等特点 ，因 而是输油泵站的主要动力设备。 研究离心泵的节能降耗有益 于降低输油 成本。目前 ， 离心泵的动力消耗还有一定的浪费， 离心泵节能仍有一定 潜力 ，如何提高泵的运行效率 ，已成为节能技术 的一个重要课题 。
效率及其影响因素进行 分析， 而探讨提高离心泵运行效率 的具体措施 。结果 表明 ， 从 变频凋速节能技术是实现输油泵系统节能降耗 的有效技术途
径。
［ 关键词］ ：离心泵 运行效率 节能降耗 变频调速 中图分类号 ：Ｆ ０ ． 文献标识码：Ａ ４３６ 文 章编号 在管道运输企业的成本项 目中， 动力 费用占输油成本 比例较大 ， 如 何将动力费用降低 ，是管道运输企业降低输油成本 的关键 因素之一 。离 会效益。
减少。普通水泵是 由交流电动机驱动的 ，交流电动机的转速与供电频
率 有关 ：
＝
目前 ，我国机泵型号规格不全 ，给机泵 的选型带来一定 的困难 。泵 的选择尽量使理论切合实际， 使机泵的运行符合实际需要 ， 使泵的设计 流量和泵的扬程靠近泵的额定值 ， 使泵的实际工作点靠近额定点 ， 在泵 的高效区工作 。 不应该盲 目加大选泵的裕量。 电机的选择应与泵机匹配， 避免出现大马拉小车的现象。电机负载率低 ，会使电机功率因数下降， 增加了无功损耗 ，造成输 电线损增加 ，也是一种能源浪费。机泵运行状 况的好坏受很多 因素的影响， 了机泵 自 除 身的因素、 选择是否合适等原 因外 ，主要取决于操作条件是否经济，调节方法是否合理。
工 业 技 术
‘
Ｕｉ ｎ ｉｅｎｃｅ ａ ｄ ｃｌ ａ ａ ｓｃ ｌ １ ｉ ｎ ｅ ｎ
举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理
举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理在各种工业用风机、水泵中，如锅炉鼓、引风机、深井、离心泵等，大部分是额定功率运行，而它们的能耗都与机组的转速有关。
通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。
风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用调节风门、挡板开度的大小、回流、启停电机等方式控制，无法形成闭环控制，也很少考虑省电。
这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。
在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。
从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。
同样，离心式水泵在我国当前的工业生产和人民日常生活中起到很大的作用，水泵使用三相异步电动机进行拖动，水泵流量的设计同样为最大流量，压力的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。
这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制，但是浪费了大量的电能，不是一种经济的运行方式。
电气控制采用直接或Y-△启动，不能改变风机和水泵的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要难点。
为解决这些难题，相关科研技术人员根据生产需要对风机和水泵等装置的转速进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况，在满足生产需求的基础上又节约了能源。
所以，变频调速对生产生活具有十分重要的意义，这也就意味着我们有必要了解风机和水泵等装置采用变频调速节能的原理。
为了对变频调速节能原理有更清晰、更深入的理解，我们可以先从变频器的工作原理出发。
变频器电路（见下图）的基本工作原理为：三相交流电源经二极管整流桥输出恒定的直流电压，由六组大功率晶体管组成逆变器，利用其开关功能，由高频脉宽调制（PWM）驱动器按一定规律输出脉冲信号，控制晶体管的基极，使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形，其幅值为逆变器直流侧电压Vd而宽度则按正弦规律变化，这一组脉冲可以用正弦波来等效，此脉冲电压用来驱动电机运转，通过控制PWM驱动器输出波形的幅值和频率，即可改变晶体管输出波形的频率和电压，达到变频调速的目的。
变频调速节能技术在离心泵上的应用
变频调速节能技术在离心泵上的应用摘要本文介绍了变频调速技术的基本原理及节能计算方法，系统功率因数与变频调速节能的关系。
关键词离心泵变频调速节能计算功率因数一、引言我厂中转站站现有离心泵20余台，大部分是额定功率运行，离心泵流量的设计均为最大流量，压力、流量的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。
电气控制采用直接或Y/△启动，不能改变离心泵的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要的难点。
二、变频调速的节能意义离心泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态。
采用变频器直接控制泵类负载是一种最科学的控制方法，利用变频器内置PID调节软件，直接调节电动机的转速保持恒定的压力、流量，从而满足系统要求的压力、流量。
当电机在额定转速的 80%运行时，理论上其消耗的功率为额定功率的 (80%)3，即51.2%，去除机械损耗、电机铜、铁损等影响，节能效率也接近40%，同时也可以实现闭环恒压、恒流控制，使节能效率进一步提高。
由于变频器可实现大的电动机的软启、软停，避免了启动时的电压冲击，减少了电动机故障率，延长了使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。
为达到节能的目的推广使用变频器已成为各地节能工作部门以及各单位节能工作的重点。
因此，大力推广变频调速节能技术，不仅是当前企业节能降耗的重要技术手段，而且也是实现经济增长方式转变的必然要求。
三、离心泵变频调速节能原理当离心泵的转速从 n l变为 n2时，Q 、H 、P大致变化关系为：Q2 =Q1(n2/n1)H2 =H1(n2 /n1)2P2 =P1(n2/n1)3其中：Q -- 排量H -- 压力（扬程）P -- 轴功率由上式可知离心泵流量与转速的一次方成正比，压力（扬程）与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。
因而，理想情况下有如下关系：1 由上表可见：当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。
离心泵节能降耗方法在生产中的应用
离心泵节能降耗方法在生产中的应用摘要：离心泵节能措施通常采用最佳工况点、变频等方法，在生产中，需要分析节能方法中的优点和缺点，进行综合利用，达到单耗最低，最节电的运行方式。
关键词：离心泵节能措施生产中应用离心泵具有结构简单、使用寿命长、维修成本低等特点，在工业生产中广泛应用，通常采用佳工况点控制、转数调整等节能降耗方法。
在生产现场以流量、扬程为主要控制参数，通过计算效率、单耗、绘制特性曲线等对离心泵的节能效果进行对比分析，制定相应的控制参数，达到节能降耗的目的。
一、最佳工况点节能方法离心泵特性曲线分析找最佳工况点的方法，是离心泵节能降耗措施常用的方法之一。
在离心泵转数不变的情况下，通过调整流量参数后，扬程、轴功率、效率参数随着流量的变化而发生变化的性能曲线，进行分析泵是否在高效率区间工作。
通常将额定工况点的效率称为最佳工况点，最佳工况点的效率为以下7%（或10%）为高效率区，通常是离心泵效率较高，单耗较低点，是生产现场流量参数控制区间。
从离心泵性能曲线可以看出，当离心泵的流量在额定流量时，离心泵工作的点为最佳工况点，此时效率最高，单耗最低，当流量高于或低于此点时，效率都是在降低的。
在转数不变的情况下，最佳工况点的控制往往都是利用控制离心泵出口阀门的开启度，进行流量调节，随着流量下降，扬程相对升高，这时离心泵的泵压和管压之间的压差也随之升高。
造成离心泵能量损失增大，离心泵效率降低，虽然离心泵在高效区工作，但利用出口阀门调整流量的方法不但不经济，而且还存在安全风险，尤其是离心泵出口阀门控制的较小，泵出口端压力较高，极容易增加离心泵出口端的盘根泄漏量，增加离心泵的容积损失，又成为安全风险，造成环境污染。
采用最佳工况点的方法虽然操作简单，易于实现，但对于使用时间较长、维修保养不到位的离心泵来说，需要重新测算最佳工况点，才能保证离心泵始终在高效区内工作，达到节能降耗的目的。
二、改变转速的节能方法生产现场通常使用变频器，进行交流电动机的转速控制，通过改变电动机的转数实现节能。
变频调速离心泵节能分析及应用效果举例_刘耀宇
力降低 , 调节阀和管路使用寿命延长。 ( 4) 装置噪声降低。
表 2 6 台泵改用变频调速电动机前后情况
泵 号 流量 / m 3 h- 1 扬程 / m 电流 / A 采用变频调速电动机前 工况 1 流量 / m 3 h- 1 扬程 / m 电流 / A 工况 2 流量 / m 3 h- 1 扬程 / m 电流 / A 采用变频调速电动机后 工况 1 流量 / m 3 h- 1 扬程 / m 电流 / A 工况 2 50 55 75 71 58 87 72 50 53 46 48 42 43 56 29 60 60 32 305 85 142 271 85 130 315 60 112 257 55 95 60 100 80 40 100 75 71 120 200 46 115 135 60 170 150 271 100 195 257 120 190 40 200 160 50 120 190 72 110 150 43 170 135 305 100 210 315 120 215 60 200 180 P1105 P1107 P1108 P1110 P1111 P1138 444 118 237 115 112 187 120 162 166 400 96 240 444 118 239 143 180 242 额定值
摘要 : 分析了变频调速离心泵节能的原理 , 并且有实例 ; 介绍了某常减 压蒸馏装置 6 台离心泵 采用变频调速 电 动机调速后 , 收到的节能及其它效果 ; 指出了变频调速泵送系统在设计和应用中的注意事项。 关键词 : 变频调速 离心泵 节能 设计
离心泵具有运转平稳可靠、 维修工作量少、 效 率高、 调节方便等特点, 是炼油厂液体输送的主要 设备, 但目前泵的动力消耗仍有很大浪费 , 离心泵 节能仍有一定潜力。 1 1. 1 非调速离心泵及系统的特性 流量调节手段 离心泵是速度型泵, 即一个给定的 流量只有 一个与之对应的扬程 , 在输送介质一定的情况下 , 也对应一个固定的轴功率。即在一个给定的系统 中, 泵流量一定时, 不会因系统需要的扬程变化而 使泵的扬程和轴功率有所变化。 系统需要的扬程由需要的提升高度、 静压升 高及摩擦阻力三部分组成。一个给定的系统 , 提 升高度和静压升高一般是固定不变的 , 只有系统 摩擦阻力是流速即流量的函数。一般可粗略地认 为系统摩擦阻力与流量的平方成正比。在实际的 设计与生产中 , 系统需要的扬程不可能 恰好与泵 的扬程相等。图 1 中 , 泵的特性曲线 Q-H 与系统 特性曲线 Q - H 交于 A 点 , 流量就只能是与 A 点 对应的流量 。 在实际生产中 , 常要调节泵的输送量。而泵 的特性曲线 Q-H 是不能改变的, 就只能改变系统 的 Q -H 曲线, 以达到新的工作状态 , 即改变系统 需要的扬程来达到调节流量的目的。但系统的组 成在生产中又是不能随意改变的 , 因此 就需要在 系统中设置一个可以随意改变的附加阻力 , 用附 加阻力的变化来改变系统需要的扬程 , 达到调节 流量的目的。这就是非调速离心泵及其流量控制
离心泵的变频与节能
离心泵的变频与节能摘要：从泵电机的原理出发，分析了泵电机采用变频调速技术所需的技术创新，最后计算了节能效益。
通过变频调速技术在泵电机系统中的应用，实现了节能降耗的功能，具有很高的实用性和推广价值。
一、离心泵节能的现状1.1节能设计不够科学我国离心泵的主要设计原则仍然是经验公式或速度系数的模型转换。
以上两种设计都不能有效节能，使得离心泵的效率不能得到很大的提高。
另外，很多厂家只关注眼前的利益，不愿意增加节能设计的投入，这使得离心泵的节能无法取得进展。
在中国，“全升程”的方法似乎避免了由于完全打开阀门而导致的功率过大问题，但这种方法实际上使离心泵在很长一段时间内效率很低，从而导致能量的过度浪费。
1.2离心泵的使用不合理由于离心泵使用时间较长，其性能必然会下降。
如果在使用中不能定期维护，现有故障不能及时修复，很容易使其运行处于亚健康状态，导致其运行效率迅速下降，能耗增加。
此外，如果系统设计不全面、不合理，如管道距离过长，各种弯管接头多，将会使能量损失更加严重，不能满足离心泵的工作要求，为其运行埋下各种隐患。
二、变频水泵调速系统设计目前，该技术在水泵的实际应用中实现较多的是采用手动自动干预的方法进行变频调速。
然而，随着现代科学技术和工程技术的不断发展，自动水泵的应用越来越广泛。
在传统的水泵调速行业中，水泵自动控制系统技术逐渐发展并被频繁使用。
水泵自动控制系统技术给水泵行业的生产经营带来了极大的便利，提高了水泵的工作效率，节约了人力资源。
自动变速器控制系统可根据四个主要功能控制单元的各种常规工作模式进行设计：自动控制系统对象、变频自动调速器、自动压力测量控制变速器和功率调节器。
三、变频调速技术在水泵控制系统应用中的影响因素3.1水泵工艺特点对调速范围的影响因为它对水的实际需求是不断变化的，所以它对泵的调速范围非常重要。
确定泵的高效工作区的调速范围，选择两台水泵在一起运行的全过程中的最佳调速范围，并确定当一台泵的速度可以在高效区的工作点前后时，对应的泵在高效区的流量控制范围内可以达到允许自动调速的最大调速范围。
离心式水泵的变频节能分析_变频器与传动_工业自动化控制_579
离心式水泵的变频节能分析_变频器与传动_工业自动化控制前言离心式水泵在我国当前的工农业生产和人民日常生活中起到很大的作用，水泵使用三相异步电动机进行拖动，其流量和压力等控制对象大多采用管道阀门截流的调节方式。
这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制，但是浪费了大量的电能，不是一种经济的运行方式。
在电力能源越发短缺的今天，找寻并普及一种既经济又方便的水泵运行方式，对节能工作有着重大的意义。
1、离心式水泵工作特性1.1 离心式水泵工作原理离心式水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械。
由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。
起动前应先往泵里灌满水，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出并被压入出水管。
水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。
这里的压强比大气压低得多，外面的水就在大气压的作用下，冲开底阀从进水管进入泵内。
冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。
叶轮在动力机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。
1.2 泵类负载特性分析为适应用户用水量的变化，调节出水流量，现通常采用两种方法来完成流量的连续调节。
一种是利用控制阀或节流阀进行节流，以改变出水流量；另一种是泵的调速控制，调节泵的转速来改变出水流量。
图1为水泵调速时的全扬程特性（H—Q）曲线。
在上图中，曲线n0表示，管路中阀门开度不变时，水泵在额定转速下的扬程—流量曲线。
R1表示水泵转速不变时，全扬程与流量之间的关系曲线，又称管阻特性曲线。
H0为供水量Q接近0时，所需的扬程等于实际扬程，其物理意义是：如果全扬程小于实际扬程，系统将不能供水。
由上图可知，水泵的扬程特性曲线和管网的管阻特性曲线有交叉点，这个点就是水泵工作时既满足扬程特性又满足管阻特性，供水系统工作于平衡状态，系统稳定运行。
在使用管道阀门控制时，当流量要求从QA减小到QB，就必须减小阀门开度。
这时供水管道的阻力变大，管阻特性曲线从R1移到R2，扬程则从HA上升到HB，运行工况点从A点移到B点。
离心泵节能降耗要点浅析
离心泵节能降耗要点浅析摘要：离心泵是化工企业生产中的主要动力设备，其运行效率直接影响生产成本。
为了减少生产费用，降低成本，有必要对离心泵运行效率及其影响因素进行分析，从而探讨提高离心泵运行效率的具体措施。
集输离心泵运行效率是指在给定的管道系统中，机泵进行输送作业所消耗的有用能量与总输入能量之比，或有用功率与输入功率之比，即系统效率，它是泵组能耗的重要标志，它受到如机泵的设计、制造、机泵型式、机泵性能规格、运行操作等因素的影响。
结果表明，变频调速节能技术是实现输送泵系统节能降耗的有效技术途径。
基于此，本文主要对离心泵节能降耗进行了简单的研究分析。
关键词：离心泵；节能降耗；关键技术；前言：离心泵运行效率较高，具有运行稳定、便于调节的优势，其维修率较低，在化工企业生产以及运输中具有重要的价值与作用，是化工领域中重要动力设备。
因为离心泵使用数量较多、其使用较为集中，在化工企业中占有的比例相对较大，我装置导热油、DMF、SAE、乙苯等物料均采用离心泵。
提升离心泵运行质量，降低能源消耗是现阶段工作人员必须要研究的重点内容之一。
1、离心泵运行效率及其影响因素1.1 泵的设计制造机泵的设计是否合理、加工精度的高低、装配质量的好坏，是决定机泵能量利用水平和能耗大小的决定因素，不但直接影响机泵的额定效率，而且对机泵的选择和运行也有重要的影响。
1.2泵的选型泵的选择尽量使理论切合实际，使机泵的运行符合实际需要，使泵的设计流量和泵的扬程靠近泵的额定值，使泵的实际工作点靠近额定点，在泵的高效区工作。
不应该盲目加大选泵的富裕量。
电机的选择应与泵机匹配，避免出现大马拉小车的现象。
电机负载率低，会使电机功率因数下降，增加了无功损耗，造成输电线损增加。
机泵运行状况的好坏受很多因素的影响，除了机泵自身的因素、选择是否合适等原因外，主要取决于操作条件是否经济，调节方法是否合理。
2、分析离心泵构造参数，合理选择离心泵性能参数分析离心泵的构造参数，根据其性能要求合理的选择参数，可以在根本上提升离心泵的整体效率，进而达到节能降耗的目的。
浅谈离心泵的调速节能
浅谈离心泵的调速节能离心泵靠叶轮高速转动时产生的离心力，将叶轮内的液体沿叶片甩入蜗形流遭，然后沿着管路流出。
叶轮内由于液体被甩出而形成真空状态，吸人的液体在大气压作用下，不断被压入叶轮，再被甩出，如此循环而工作。
离心泵是油品输送普遍采用的一种提压设备，其数量众多、用途广泛、耗电量大、具有较大的节能潜力。
目前油品输送上采用的流量调节方法有改变管路特性的节流调节和改变泵特性曲线的泵出口定压调速调节法，虽然泵出口定压调速调节法比节流法能节省能量，但是这种方法节能不彻底。
由于异步电动机具有优良的性能，因此被广泛应用在各行业．泵和风机的电力拖动上。
在石油行业泵和风机的用电量约占整个油田用电量的一半以上，而电力资源的日趋紧张。
使泵和风机的节能，成为异步电机在应用方面的重要课题。
在油田生产中常见的是可变流量的负载，为了避免节流损失和放空回流的损失，减少“大马拉小车”现象，对泵和风机往往采用调速的方法进行调节。
拖动离心泵的电动机的节能运行异步电机在启动、加速、制动的过程中，要产生损耗，如采用变频调速的方法，实现对流量的控制，即采用变频器来启动电动机，在低频时电机可以获得较高的启动转距，同时具有较小的启动电流。
电动机直接启动时，启动电流约为额定电流的5—7倍；采用变频装置启动电动机时，启动电流约为额定电流的1—1.2倍，对电网几乎没有冲击，并且可连续改变频率来升高电机的转速，使电机的启动过程缩短，因而启动损耗可以降低。
电机制动时，降低了变频器输出频率，即降低了电机的同步转速，使其小于电机的实际转速，电机处于发电制动状态，可把转子动能通过变频器反馈给电网，降低制动损耗。
采用变频调速方法，降频运行，频率降低，相应的转速降低，电动机输入电流降低，因而铜耗、铁耗、机械损耗和杂散损耗也随之下降。
采用变频调速时，随着电机输出功率的降低，输入功率也相应降低，由于效率随频率的变化不大，负载率可以得到相应的补偿而不至于变化过大，电机得到较高的效率和较高的功率因数。
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。
浅谈供暖系统离心式循环水泵的变频节能
２ １ 年第 ２期 （ ０２ 总第 ７ ） ７期
Ｅ ＥＧ Ｎ Ｎ Ｒ ＹＣ Ｎ ＥＶ Ｔ Ｎ Ｎ Ｒ ＹＡ ＤＥ ＥＧ Ｏ ＳＲ Ａ Ｉ Ｏ
缸 ｉ 占 ｊ ｌ
｛ Ｉ 圭
２１ ０ ２年 ２ 月
浅谈供 暖 系统离心式循环水泵的变频节能
方 君 萍
（ 长庆油田矿 区服务事业部兴 隆园物业服务处 ， 陕西 摘 西安 ７０１） １０ ８
式
２ 水 泵 变 频 调 速 节 能 机 理
热水 供 暖系 统 的运 行 目的 就是 保 持 用户 室 内有 １ 个满 足要 求 的稳定 温度 环境 。 系统 的运 行 中 ， 在 用户 热 负荷 的室 外 环 境 温度 处 于 １ 不 断 变 化 的状 态 中 ， 个 因
此， 为保证供热质量 ， 供暖系统要根据不 断变化的外部 环 境 对供 水 温度 和循 环 水量 进行 调 节 ，避 免 出现 室 温 的偏高或者偏低 。 常用的调节方法有 ： 质调节——改 ａ ） 变 热 网的供 水 温 度 ；）量 调 节— — 改 变 热 网 的循 环水 ｂ 量 ；）根据 供热 系统 的特 点 ， 热 系统 的 最佳 调节 工 况 ｃ 供 为 质调 节 和量调 节 的结合 。 变 频调 速运 行 之所 以节 能是 由于水 泵 的机 械 负 载 特性 决定 的。水泵 的负 载转 矩与 转速 的平 方成 正 比 ， 轴 功率与转速的三次方成 比例 。 由于流量与转速成正 比， 因此 ， 当调节 流量 时可 以通 过调节 转 速来进 行 。由电磁 学原 理 三相 异 步 电动机 的转 速 与供 电电 源 的频率 有 如 下关 系 ： ｎ ６ｆ１ ｓ／ ＝ Ｏ（一） ｐ， （） １ 式 中： 为 电机的转速 ，ｍｎ 为供电电源的频 率 ， ｚ ｎ ｒ ｉ； ／ ｆ Ｈ； Ｓ 为异步电动机的转差率 ； 为电动机的磁极对数。 ｐ 所 以 ，可 以通 过改 变 供 电频 率来 改 变 电动 机 的转 速 ， 而 达到 调节 流量 的 目的。由于 水泵 的轴 功率 与转 进 速 的三 次方 成 比例 ，当转 速减 小 时水 泵 所需 的轴 功率 大大减小 ， 节能效益十分显著…。
离心泵的最优变频控制
离心泵的最优变频控制离心泵用转速控制来调节流量，代替用阀门挡板等节流方法调节流量，能获得明显的节电效果。
变频调速是调速方法中节电效率最高的方法之一。
由于半导体变频技术的快速发展和具备许多突出的优点，使得变频调节在工业上获得广泛的应用。
目前离心泵变频调节常规的设计思想是以消除阀门节流损耗为目标的，这种设计在一般情况下能取得良好的节能效果。
但是在离心泵运行时，除了阀门节流损耗之外，还有电机损耗，离心泵损耗，管网损耗等损耗。
在实际运行中，这些损耗互相影响。
因此，应当在保证满足所需流量的条件下，全面考虑这些因素，求得使单位流量能耗最小的运行点，再由此确定变频器的输出频率。
至于在复杂流体网络内，由于不同泵站、不同离心泵与管网之间存在相互作用，应当以减少系统总能耗为目标来设计总变频器工作频率。
本文只讨论单泵最优变频控制。
最优变频控制问题单台离心泵的最优调频控制问题可规定为在保证离心泵提供给定的流量时，确定离心泵的转速，使单位流量所消耗的电能最少。
工作的有效功率。
因此单位流量所消耗的电功率为离心泵的转速和排量而变化，需要实际测定，的曲线3和的曲线1分别表示l和l变化的曲线。
系统主程序流程图结论以上简单介绍的这种角度传感器的时空转换装置，它的传感方法，完全跳出了传统的机电式装置中的传感方式，实现了将空间量转换成时间量……为了给出各种特性的解析形式，根据测试数据和理论分析，可得以下近似公式。
2.1离心栗压力一流量特性P管网阻力特性管网阻力特性因管网结构不同而不同，且差异各种变量与转速n的关系转速n时的变量，P、“和V是相应于转速为n、寸的变量。
算值低，且降低幅度离标称转速n而变大。
5驱动电动机的效率曲线电动机的效率曲线如所示，可简化为两段，当轴功率Qs下，使达到最小。
一般吸入压力Pin很小，可忽略不计，用微分法即可求得最优解需要满足的三次代数方程方程（10）的正实解：>n.s才是真正的最优解，则需用数值解法，求出最优解。
离心泵的变频节能.
输出功率HP =（体积V ×扬程H×比重G）/ 3960
轴功率HP =（体积V×扬程H×比重G）/（3960×泵的效 率） 或 输出功率/泵的效率
4、离心水泵的性能曲线
4.1、水泵性能曲线 在水泵曲线图中包括了流量、压力、效率和轴功率 这些特性曲线(见下图) 。 各种水泵的流量值都是在3560RPM的转整速下给出 的，同时也表明了输出流量调节变化对扬程的影响。同 时，图中表明，扬程增加的时候，水泵的流量和效率随 之减少。
出功率HP =（GPM ×扬程×比重）/ 3960 =（250×250×1.0）/3960 = 15.78 轴功率HP = 输出功率/泵的效率 =15.78/0.64 =24.67
5.3转速调节系统
5.3.1、特性曲线
当叶轮的转速改变的时候，水泵的特性也随之改变，转 速调节的方法就是利用了水泵的这一特点。
变频器节能应用
---离心水泵
指导思想
• 节能的意义不仅仅在于提高经济效益,更重要的还 在于“节能是我们企业的社会则任”.
1、泵的分类
泵基本上可以分成两类，容积式泵和叶 片式泵(离心泵)。容积式泵是通过机械的方 法改变工作室容积的大小来输送液体的；具 有恒负载的特性。离心泵是通过浸在液体中 的叶轮旋转时产生的离心力来输送液体；这 种动力使液体的压力增加，并沿着排出管流 出；属于变转矩负载。
2、离心泵的工作原理
离心泵通过顺叶轮 片边缘的加速度将原动 机的机械能转化为液体 的动能(这里关键是产生 的能量是动能)。传递给 液体的能量大小和叶轮 的边缘或叶片尖端的速 度有关。叶轮转得越快 或是叶轮的叶片越大， 叶片尖端处产生的液体 速度就越高，并且液体 获得的能量也就越大。
2.1流体的压力
5.2.2功率需求
离心泵的变频调速与节能
离心泵的变频调速与节能赵国相 1 ,李岩成 2 ,贾国奇 3 ,刘科锋 4 ,李海庆3(1 .兰州石油机械研究所,甘肃兰州730050 ;2 .长庆石油勘探局第一采油技术服务处,陕西延安716000 ;3 .河南油田采油一厂,河南南阳457001 ;4 .山东胜利职业学院,山东东营257002)摘要:离心泵在运行中常常由于实际工况改变而不能满负荷运行,造成系统效率低,电能消耗大。
文章从实际应用出发,介绍了离心泵变频调速节能的基本原理,给出了实际应用中功率的估算方法,现场应用实例表明,变频调速能使系统效率提高,收到明显的节能效果。
关键词: 离心泵;调频;变速装置;节能中图分类号: T E9 文献标识码: BSpeed regulation by f r e qu ency and energy2saving f or ce n tr i f ugal pu mpZ H A O G uo2xia n g1 ,L I Ya n2che n g2 ,J IA G uo2qi3 ,L IU Ke2f e n g4 ,L I hai2qi n g3( 1.L an z hou Pet role u m M ac h i ne r y Rese a r c h I n s t i t ute , L a n z hou 730050 , Chi n a ;2. Ch a n g q i n g Pet role u mE x p l o r at i o n B a r e a u , X i’an 716000 , Chi n a;3.N o. 1 P r o d u ct i o n Pl a n t , H e n a n Oi l f ei l d Com p a n y ,N a n y a n g457001 , Chi n a; 4. S ha n d o n g S h e n g l i V oc a t i o n I n st i t ute , D o n g y i n g257002 , Chi n a)Abstract : D uri ng it s op eratio n , ce nt rif ugal p u mp ca n no t wo r k eff icie nt l y ca u se d by c ha ngi ng of wo r k i n g co nditio n , lo w syst e m eff icie ncy , a nd hi gher po we r e xha u st . The p ap e r p re se nt s t he ba s ic p ri n ci p l e a n d p re se nt s p ractical calculatio n of po wer , a nd p ract ical app licatio n o n sit e . It ha s p ro ve n t hat t h e syst e m i s wit h hi g h efficie n cy a n d evi d e n ce of e n e r g y2savi n g.K ey w ords : ce n t r if u gal p u mp ; f r eque n cy m o d ulatio n ; go v e r n o r ;e n er g y savi n g在油田生产中由于是根据生产中可能出现的最大负荷,如最大流量和扬程来对离心泵进行选型,因此配备的电机功率也相应要高。
离心泵变频调速的节能条件
离心泵变频调速的节能条件摘要：变频器在国内已经得到广泛的应用，电动机变频调速已经成为节能的代名词,然而变频并不是万能的，有些负荷采用变频调速是起不到节能效果的。
该文以离心泵为例，对电动机的输入功率、输出功率、离心泵轴功率、离心泵输出功率等参数的定性分析，总结出变频调速实现节能的条件。
关键词：节能；变频；调速Energy saving condition of variable frequency speed regulation of centrifugal pumpAbstract：Frequency converter has been widely used in China, motor speed control has become synonymous with energy saving, but the frequency is not omnipotent, and some load frequency control is not effective. In this paper, the centrifugal pump is taken as an example to analyze the parameters of the input power, output power,centrifugal pump shaft power and the output power of centrifugal pump.Key words: energy saving; frequency conversion; speed regulation.0引言随着社会及我国环境问题的凸显，国家对节能的重视，对于消耗全国总电能40%的电动机的节能问题备受人们关注。
近些年，变频技术已趋于成熟，电动机采用变频调速控制成为了主流，该文对变频调速的节能问题进行定性分析。
1理论依据1.1基本概念论文所论述节能问题均为节约的电能，电能消耗量为输入功率与工作时间的乘积，电能消耗量按下式计算。
长沙宏力泵业变频离心泵节能泵省电
变频离心泵节能泵省电泵是耗能大户。
据专家估计,约占世界总能耗的20%。
在石油和化工工业中更分别高达59%和26%。
因此，泵的节能是一项意义深远、潜力巨大、经济效益和社会效益十分显著的大事。
过去, 离心泵的调节, 普遍采用阀门控制和启闭旁通等方法, 能量损失很大。
随着变频技术工业应用的发展, 变速调节不仅方便, 而且经济上也呈现合理。
特别是能将特性曲线储存起来, 并用变频器按生产要求进行调节的新一代智能泵的出现, 将离心泵的调节带入了现代化的模式。
许多企业包括个人都在积极地、有深度地促进着它的发展。
离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械, 它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。
通常，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进行流量调节，实质是改变离心泵的工作点。
离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的，因此，改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。
目前，作为离心泵节能的措施，提高离心泵本身的性能无疑是必要的，要改善机械设备的效率、提高其可靠性和扩大其高效率等方面已作了巨大的努力，不能期望在性能上有大的突破。
但是，在离心泵的运行方面，却存在着较大的节能潜力。
离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变频调速控制以及泵的并、串联调节等。
由于各种调节方式的原理不同，除有自己的优缺点外，造成的能量损耗也不一样，为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式，必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。
选择最能节能的控制模式。
2 离心泵调节方式2.1 改变管路特性曲线离心泵在机械制造时, 按充分满足额定性能进行设计，使用者在选用时考虑管路阻力、流量变化都留有余地, 结果采用了大容量设备, 运行中用关小调节阀来调节流量。
使用最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制, 其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、功率
离心水泵的工作性能是总扬程和在给定的时间内水泵 所抽上的液体重量的函数。在公式中，和们通常采用液体 体积（V）和液体的比重来表示水泵的流量，而不量用水 泵所抽上来的实际液体的重量。 离心水泵的输入功率或制动功率（BHP）是原动机传 递给水泵的实际功率（在这里我们称之为轴功率）。水泵 输出功率或液压功率是水泵传递给液体的功率。这两个功 率可以用以下公式表示：
2、离心泵的工作原理
离心泵通过顺叶轮 片边缘的加速度将原动 机的机械能转化为液体 的动能(这里关键是产生 的能量是动能)。传递给 液体的能量大小和叶轮 的边缘或叶片尖端的速 度有关。叶轮转得越快 或是叶轮的叶片越大， 叶片尖端处产生的液体 速度就越高，并且液体 获得的能量也就越大。
2.1流体的压力
液体流动时遇到的阻力消耗了从叶轮处流出的液 体部份动能。流体首先遇到的阻力是在蜗壳型的泵体 中，它放慢了流体的速度。当流体在泵体中减速的时 候，一部份动能就转变成了压力能。我们从附在出管 口的压力计读出的数据就是泵内的流体阻力。泵并不 能产生压力，它只产生流量，压力只是反映阻力的一 个参数。
2.2流体的扬程损失
5.3.2泵的速度曲线
右图是制浆车间的一台 泵的速度曲线图。从图 中可以看出：泵在转
速不变时，扬程随着 流量的增加逐渐减小， 转速变化时，曲线在 扬程方向上平移。如 果使用变频调速，曲 线就可以修正成一条 扬程不变的水平线， 从而避免了流量变化 所造成的扬程浪费或 不足．
1
从图中也可看出：如果用基本转速以上的不同转速 来实现相同的流量，其功率损耗是成比例的变化的，这 就是变频节能的潜力及原理。 相似定理 我们可以根据水泵的原始特性参数，通过一套公式 来预测离心泵在任何一个运行点的运行参数，这些公式 就称之为相似定理。 Q2/Q1 = N2/N1 P2/P1 = (N2/N1 )2 W2/W1 = (N2/N1 )3 其中： N=水泵速度 Q=流量 P=压力 W=功率
5.4、功率需求对比
下面我们对Q2在200 GPM时，阀门控制系统和转 速调节系统功率需求作一个对比： 调节方法 运行功率（KW） 年电耗（度，按330天计） 年运行费用（按0.5元/ 度计） 费用对比 阀门控制系 统 16.88 133690 66845 转速调节系统 9.6 76032 38016
输出功率HP =（体积V ×扬程H×比重G）/ 3960
轴功率HP =（体积V×扬程H×比重G）/（3960×泵的效 率） 或 输出功率/泵的效率
4、离心水泵的性能曲线
4.1、水泵性能曲线 在水泵曲线图中包括了流量、压力、效率和轴功率 这些特性曲线(见下图) 。 各种水泵的流量值都是在3560RPM的转整速下给出 的，同时也表明了输出流量调节变化对扬程的影响。同 时，图中表明，扬程增加的时候，水泵的流量和效率随 之减少。
66845－38016＝28829
5.5变频节能系统的原理框图
输出(PV) 指令输入(sp)
变频器
泵转速
测量反馈
Sp(pv)
可以是流量、 压力、液位等
5.6、说明
在这个例子中并没有涉及到静扬程。系统 中有静扬程时，系统曲线和系统所需求的功率 会发生变化。系统静扬程越大，节能效果越小。 这是因为在具有较高静扬程的系统中，系统的 曲线更平坦，这样大部份的能量就被用来提升 液体。
5.2水泵系统曲线
水泵曲线仅仅是水泵的物理特性的函数。系统曲线 完全取决于管道尺寸。管道长度、管道弯曲处的位置和 数量，还有其它的一些因素。这两条曲线的交点就是水 泵的工作点。在这一点上，水泵的压力和系统的损耗相 匹配，系统处于平衡状态。
5.2.1阀门控制系统
5.2.1、特性曲线
当采用这种方法时，可通过减小液体流量来增加扬 程。下面是在两种不同的阀位设定值下的曲线。
变频器节能应用
---离心水泵
指导思想
• 节能的意义不仅仅在于提高经济效益,更重要的还 在于“节能是我们企业的社会则任”.
1、泵的分类
泵基本上可以分成两类，容积式泵和叶 片式泵(离心泵)。容积式泵是通过机械的方 法改变工作室容积的大小来输送液体的；具 有恒负载的特性。离心泵是通过浸在液体中 的叶轮旋转时产生的离心力来输送液体；这 种动力使液体的压力增加，并沿着排出管流 出；属于变转矩负载。
出功率HP Байду номын сангаас（GPM ×扬程×比重）/ 3960 =（250×250×1.0）/3960 = 15.78 轴功率HP = 输出功率/泵的效率 =15.78/0.64 =24.67
5.3转速调节系统
5.3.1、特性曲线
当叶轮的转速改变的时候，水泵的特性也随之改变，转 速调节的方法就是利用了水泵的这一特点。
5.2.2功率需求
我们举一个例子来说明阀门控制系统的功率需求。这 里我们使用一个运行速度为3560RPM，时轮直径为8英寸 的水泵。水泵运行时需要的扬程是250英尺，流量是 250GPM，让我们看下面的曲线图。
根据图表中的信息，对于下表所给出的不同流量值，我 们得到了对应的阀门控制系统所需的不同的功率(以水为例)。
5.3.2、功率需求
下面仍以上面那个阀门调节系统中的例子，对水泵转速 调节系统的功率需求进行分析。
这里用HP1=25HP、N1=3560、Q1=250来计算的。 下面就以Q2=200为例来进行说明： Q1/Q2=N1/N2 200/250=3560/N2 → N2=2848 BHP1/BHP2=(N1/N2)3 25/BHP2=(3560/2848)3 → BHP2=12.8 同样可根据相似定理计算出运行点上的其余参数值。 通过调节速度，系统需要的功率明显比以前更加少 了。为了确定实际的功率需求，变频器的效率必须考虑 进去。
4.2离心水泵的特性曲线
5、离心水泵调节
5.1、离心水泵的调节方式
如果系统是连续不断变化地过程的一部份，那么我 们就有必要采取一些措施来改变水泵的特性或系统参数。 对于连续变化的液体，我有两种方法。一种方法是 通过控制器或是节流阀改变液体的流量从而改变系统曲 线。另一种方法是通过改变水泵的转速来调整水泵曲线。
在牛顿液体中(指非粘性液体，如水和汽油)，我 们用扬程这个术语来衡量泵所产生的动能，它表示当 泵将动能传递给流体后所产生的液柱的高度。我们使 用扬程而不是压力来表示离心泵的能量，其主要原因 是如果流体的比重一旦发行变化，泵的压力也随之变 化，面扬程则不会变。所以任何牛顿液体，不管比重 大(含硫的)或是比重小的(如汽油)，我们总可以用扬程 来衡量泵的性能。此外还有一点，就是扬程是和流经 泵体时液体获得的流速相关。