水泵流量的变频调节与阀门调节的节能效果比照分析
水厂水泵变频调速技改方案及节能效益分析
基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAD10B02）；陕西省水利科技项目（SLKJ-2013-14） 作者简介：宋亮（1988-），男，硕士，讲师，Email：17832561@
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摘要：为准确掌握加压水泵流量调节性能，提高改造后水厂供水服务质量及运营经济效益。根据尧头水 厂供水现状，联合流量调节扬程调速特性，提出“一拖三”3 泵循环变频调速升级改造方案。技改应用表明，变 频器根据管网实时压力智能优化控制策略和动态流量调节，确保每台水泵机组按用水需求循环进行变频/工 频平滑切换，实现动态高效调控供水。通过合理更新升级改造，水泵机组电能转换效率和自动化控制水平得 到全面提高，运行稳定可靠，节能、节电效果好。
Key words: pump ；characteristic of head and quantity（H-Q）of flow ；variable frequency speed-regulation ； energy conservation and consumption reduction
水泵作为城镇水厂供水系统中的核心水力 载体，其运行安全可靠性及节能经济性直接关系 到水厂供水服务质量及运营经济效益。在供水 系统中，水泵能耗巨大，约占整个水厂制水成本 的 65%左右。由于水厂水泵自身性能及设计参 数配置留有较大富裕，加上供水区域各企业用水 量大且极不稳定，管网压力很难准确掌握，只能 依靠运行人员根据历史数据进行水泵出口节流
关键词：水泵；扬程特性；变频调速；节能降耗 中图分类号：TM921，TV93 文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd18692
Analysis of Variable Frequency Speed-regulation Control Technical Transformation Scheme and Energy Saving Benefit for Waterworks Pump SONG Liang1，2，WANG Zhengzhong2，TAN Jianbo1，2，HE Zili2
水泵变频调速供水的节能分析
钱 华 梅
（ 州 经 贸职 业技 术 学 院 ， 江 苏 苏 州 ２ ０ ９ 苏 １ ０） ５
摘
要 ： 本文对 变频调 速供 水 的 节能性 进行 了分析 。但在 实际应 用 由于选择 与使 用存在 着较 大的盲 目性 节能效果 不理
想 ，所 以针 对 影 响 其 调 速 范 围 、 节 能效 果 的 一 些主 要 因 素 进 行 了分 析 和 探 讨 。
关键 词 ： 变频调速 ； 节能 ；效率
Ｄ ： １ ．９ ９ Ｊｉ ｎ１ ７ －６ ９ ．０１ ，４．０ ＯＩ ５ ６ ／ ．ｓ． ６ １ ５ ６２ ０ １ ０ ５ Ｏ ｓ
的扬程来调节 转速 分别为ｎ，ｎ，工况点分别为Ｃ，ｃ，这时 ： 。
将 没 有 多 余 扬 程 浪 费 ， 比恒 压 供 水 模 式 减 少 了Ｂｃ段 扬 程 的 浪 费 ， 比不 调 速 的情 况 减 少 了 Ａ 扬 程 的浪 费 。所 以 ，应 １段 Ｃ 该说这种运行方式是最节能的。 比较 两 种 供 水 方 式 ，变 压 变 流 量 供 水 设 备 节 能 效 果 好 ，
Hale Waihona Puke 节是十分必要 的。在众多的调节方法 中，利用变 频器调节 电机转速 以适应水 泵的部分负荷是一种最方 便和 最节能的 方法 ，特 别是在 目前变频器价格大幅下 降的情 况下 ，变频
调 速 水 泵 的应 用 与 日俱 增 。但 是 ， 目前 在对 变 频 调 速 水 泵
能耗 的分 析上 还存 在一些模糊 的认识 。本文 将对变频调速 水泵 的能耗进 行详细分析 ，在此基础上 ，对 如何合理应用 变频 调速 水泵进行探讨 ，真正使变频调速 水泵达到节能运
输油泵采用变速与节流调节效率和节能的分析对比
1071 概述建设大型的输油管道要考虑长期的运行能力，因此在初始建站的时候就需要安装能够保证设计流量的泵站设备以及电动机。
在输油管道实际的运行过程当中，其输油量往往低于实际的理论设计值，因此会采用各种方式进行节流调节比如通过阀门进行节流调节，从而能够满足管道匹配的要求。
变速调节方式，在理论上能够降低输油泵的能量消耗。
本文在理论上对变速条件诶和节流调节的泵效率进行了比较，并进行了相应的对比实验分析，对这两种方式的节能效果进行了探讨。
2 输油泵节能原理离心泵根据工况的变化来调节流量，一般而言调节流量的方法有调节阀出口开度也就是节流，以及改变离心泵的转速。
变速调节方式能够改变输油泵电机的转速，从而能够调节输油泵的运行工况。
采用变速调节技术控制流量，流量和转速的一次方成正比例关系，扬程和转速的二次方成正比关系，轴功率和转速的三次方成正比关系。
也就是功率跟转速的三次方成反比例下降关系。
采用变速调节方式能够节省原先消耗在阀门上的能量，从而降低系统的能耗。
3 输油泵变速与节流实验设计本文以型号80Y-100×2的输油泵作为实验对象，将一台IS50-32-160的离心泵做变速节流调节的对比实验，对输油泵的两种方式的节能效果进行了对比。
3.1 实验装置实验装置整体由电磁调速电机、水泵管道、控制装置、测试仪表四个部分组成。
其中电磁调速电机又分为了电磁离合器和鼠笼式电动机两个部分。
电磁离合器磁极和电枢在二者机械上并无联系，磁极和水泵相连接，电动机和电枢相连接，在向磁极线圈上接通直流电后，磁极会产生磁场，此时电动机会带动电枢旋转，从而切割磁场产生涡流。
在励磁电源的主回路当中存在晶闸管单相半波整流电路，该单相半波整流电路能够将220V的交流电压经过晶闸管的整流后变成脉动的直流电压，通过改变晶闸管的触发导通的时间，能够改变整流的输出电压，从而调节电动机的转速。
在实验的过程当中，首先作出输油泵在额定的转速的性能曲线，然后全开输油泵的调节阀，通过改变电机的转速得到了一系列的工作点，同时测出相对应的流量、压力以及功率等，通过分析得到的数据，从而比较出两种调节方式。
凝结水泵变频改造节能效果分析及提高措施
统各项参数对比见表 4。
表 4 除氧器上水 旁路阀开关部分开启前后参数变化
工况
项目
240 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
300 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
m3/ h, 超过需要流量 600 m3/ h, 除氧器上水旁路阀关
闭过程( 160 s) 对应的流量为 26. 7 m3, 这将使除氧器
水位高出正常运行水位 450 mm, 超过高 3 报警值。因
此, 为了保证机组安全运行, 必须选择开关时间较短的
除氧器上水旁路阀。
截止阀的开启高度小, 阀瓣行程小, 开关速度快,
p=
Q2 K v 10
( 2)
因 Cv = 1. 167K v , 则除氧器上水调节阀全开时, 流
量系数 K v = 398/ 1. 167= 341。因此, 在凝结水设计温
度为 32. 6 , 密度为 103 kg/ m 3 ( 即 1 g / cm3 ) , 除氧器
上水调节阀全开, 流量为 780 m3 / h 时, 调节阀压力损
凝结水泵变频改造 节能效果分析及提高措施
黄莉莉1 , 李建河2
1. 淮北发电厂, 安徽 淮北 235000 2. 淮北国安电力有限公司, 安徽 淮北
2351 06
[摘
要]
[ 关 键 词] [ 中图分类号] [ 文献标识码] [ 文 章 编 号] [ DOI 编 号]
以淮北国安电力有限公司( 国安公司) 国产引进型 2 300 M W 机组为例, 对进一步充分 挖掘凝结水泵变频改造的节能效果和经济效益进行了分析。提出将除氧器上水旁路阀 更换为截止阀, 同时保持部分开启的解决方案。实施后, 进一步降低了凝结水泵功率, 机组可再节能 13% 。 凝结水泵; 变频器; 调节阀; 流量系数; 阻力损失 T K 264. 1+ 2 B 1002 3364( 2011) 06 0079 03 10. 3969/ j. issn. 1002 3364. 2011. 06. 079
风机水泵的变频调速节能分析
风机水泵的变频调速节能分析节能降耗、增加效益是全社会应为之努力的方向。
我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。
应用于风机、水泵等设备的传统方法是通过调节出口或入口的挡板、阀门开度来控制给风量和给水量，其输出功率大量消耗在挡板、阀门地截流过程中。
另外，由于在通常的设计中为了满足峰值需求，水泵选型的裕量往往过大，也造成了不应有的浪费。
根据风机、水泵类的转矩特性，采用变频调速器来调节流量、风量，将大大节约电能。
下面就分析一下在风机水泵类负载中使用变频器所能达到的效果。
一，通过变频调速达到的一次节能。
下面以水泵为例来说明，由图1可以看到：流量Q正比于转速n压力H正比于n2转矩T正比于n2功率P正比于n3图1 水泵流量、压力、功率曲线… 在普通的水泵流量控制中使用阀门来调节，如图2所示：图2 阀门控制水泵流量管道阻力h与流量Q的关系为h正比于RQ2，其中R为阻力系数电机在恒速运行时，流量为100%情况下（工作点为A），水泵轴功率相当于Q1AH1O所包容的面积。
电机在恒速运行时，采取调节阀门的办法获得70%的流量（工作点为B），将导致管阻增大，水泵轴功率相当于Q2BH2O所包容的面积，所以轴功率下降不大。
采用变频调速控制流量时，由于管道特性没有改变，水泵特性发生变化（工作点为C），轴功率与Q2CH3O所包容的面积成正比。
故其节能量与CBH2H3所包容的面积成正比，输入功率大大减小。
如图3所示：图3 变频调节水泵流量正如前面提到的，轴功率P与转速n的三次方成正比。
采用变频器进行调速，当流量下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果流量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等.即使这样,这个节能数字也是很可观的,因此在装有风机水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或流量,在节能上是个有效的方法。
变频器在水泵上的使用及节能分析
Ｉ 一
变频器在 水泵上 的使用及节能 分析
孙 鹏 宇
（ 宁省 葫芦 岛兴 城双 兴 供热 有 限公 司 ， 宁 葫 芦 岛 １５０ ） 辽 辽 ２ １０ 摘 要 ： 过 介绍 泵 类 负载 的特 性 ， 对 工频 运 行 时 由阀 门控 制 调节 流量 和 变 频运 行 时 由变频 器 调 节流 量 的 能量 消 耗进 行 对 比， 通 并 从
的 流 量 控 制 方 法 ， 种 是 通 过 控 制 泵 出 口 的 阀 门来 调 节 ， 一 变 频 器 也 被 广 泛 应 用 。 一 另
种是通过变频器控制泵 的转速 来调节 。 本文对这两种不 同的水 ２ 泵 类 负载 的 工 作 特 性 及 ２种 调 节 流 量 的 方 法 泵 流 量 控 制 方 法 进 行 了分 析 ， 为 二 者 都 能 达 到 工 业 运 行 的 要 认 在 当今工业企业 中， 生产 设备 的传动 用电机大部分 是交流 求 ， 其 在 能 量 消 耗 方 面 有 所 区 别 ， 根 据 不 同情 况 来 选 择 设 但 应 异 步 电动 机 。 笔 者 所 在 的单 位 ， 热 单 位 耗 电量 约 占企 业 全 部 供 备、 确定运 行方式 ， 而在满 足运 行要求 的前提 下实现 节 能降 从 电耗 的 ８ ％左 右 ， 风 机 和 泵 类 负 载 安 装 时 企 业 还 处 于 发 展 初 ５ 而 耗 ， 高企业竞争力 。 提 期 ， 力 有 较 大 的余 量 ， 此 这 类 负 载 使 用 时 能 源 利 用 率 和 功 电 因 １ 变 频 器 的 发 展 及 行 业 应 用 率因数都 比较低 ， 在 己严重制约着 企业经济效益 的提高 。当 现 近年来 ， 随着 电力 电子技术 、 微机技 术及 自动控制 技术 的 前， 风机和 泵类 负载 的节 电问题对 企业的生存发展 已变得越来 迅速发展 ， 电气系统 的传 动技术也面 临着一场新 的工业革命 ，
水泵流量的变频调节与阀门调节的节能效果比照分析
由此可见：传统的阀门调节控制方式 基本不节能。
水泵流量采用变频调速控制方式比传 统的采用阀门调节控制方式更加节能。
科技创新导报 Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｈ ｅ ｒ ａ ｌ ｄ
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水泵流量的变频调节与阀门调节的节能效果比照分析
李华 （ 黑龙江省双鸭山弘烨供热供水有限公司 黑龙江双鸭山 １ ５ ５ １ ０ ０ ）
摘 要： 在供热供水企业的运行管理中， 水泵的流量调节手段基本上有两种： （ １ ）传统的阀门调节法； （ ２ ） 新兴的变频调节法。传统的阀门 调节控制方式基本不节能。水泵流量采用变频调速控制方式比传统的采用阀门调节控制方式更加节能。 关键词： 水泵的流量调节 变频调节法 节能 中图分类号：ＴＨ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０６（ｂ）－００８９－０１
流量与转速成正比； 转矩与转速的平方成正比； 压力与转速的平方成正比； 功率与转速的立方成正比。
２ 阀门调节时水泵的轴功率变化
在普通的水泵流量控制中，若用阀门 来调节，如图 ２
管道阻力 ｈ 与流量 Ｑ 的关系为： ｈ ∝ ＫＱ２ Ｋ 为阻力系数。 电机在恒速运行时，阀门完全打开，流 量为 １００％ 情况下，这时水泵的工况点为 Ａ，水泵的轴功率相当于 Ｑ１ＡＨ１０ 所包围的 四边形面积。 电机在恒速运行时，采取阀门调节，即 阀门不完全打开，如获得 ７０％ 的流量，这时 水泵的工况点为 Ｂ，管道特性曲线由 Ｈ１＝ｆ （Ｑ）变化为 Ｈ２＝ｆ（Ｑ），工况点由 Ａ 点移到 Ｂ 点，导致管阻增大，水泵的轴功率相当于 Ｑ２ＢＨ２０ 所包围的四边形面积。可见与阀 门完全打开时相比轴功率下降不大。
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析随着节能环保意识的不断增强，对于水泵电机的节能改造越来越受到关注。
变频技术作为一种高效节能的控制手段，被广泛应用于给水泵电机的节能改造中。
本文将从变频技术的原理及应用、给水泵电机的节能改造方法、节能效益分析几个方面对给水泵电机的节能改造及综合效益进行探讨。
一、变频技术原理及应用变频技术是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速，从而实现精确的控制和节能降耗的一种技术。
变频器作为变频技术的核心设备，通过改变输入电压的频率和幅度来调节电机的输出转速，实现能源的有效控制。
在给水泵电机的应用中，通过安装变频器控制给水泵电机的转速，可以实现流量的精确调节和节能降耗的目的。
由于水泵在工作过程中通常存在负载波动和流量变化的情况，传统的固定速率供电方式将使电机的能耗过高，浪费大量的能源。
而通过变频技术，可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，提高系统的能效。
二、给水泵电机的节能改造方法1.安装变频器：将变频器安装在给水泵电机的供电线路上，通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。
2.设置参数：根据实际需求和给水泵电机的特性，对变频器进行参数设置，如最大转速、最小转速、流量曲线等。
3.控制策略选择：根据给水泵电机的实际工况，选择合适的控制策略，如恒差压控制、恒流控制等。
4.运行监测与调试：安装好变频器后，进行运行监测和调试，通过监测参数的变化来控制给水泵电机的工作状态，并进行相应的调整。
三、节能效益分析变频技术对给水泵电机的节能改造可以带来显著的节能效益和经济效益。
1.提高能效：通过变频技术控制给水泵电机的转速，可以使其在实际工况中保持最佳的能效，降低电机的无功耗和机械损耗，提高系统的效率。
2.节约能源：传统的固定速率供电方式会使给水泵电机在不同负载情况下效率低下，浪费大量的能源。
而变频技术可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，节约能源。
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。
变频水泵节能原理及分析
变频水泵节能原理及分析随着节能环保意识的增强，能源消耗成为人们关注的焦点。
作为工业生产和生活的重要设备，水泵的能耗也备受关注。
传统的水泵在使用过程中，为了满足不同工况需求，通常采用调节阀门的方式来改变流量和扬程。
然而，这种调节方式会造成能量的大量浪费。
借助变频技术，变频水泵能够实现高效节能运行，达到节能环保的目的。
变频水泵是通过变频器控制电动机的转速，从而改变水泵的工作状态。
传统的水泵需要启动大功率的电动机，无论实际需求流量大小如何，电动机的转速始终保持不变。
而变频水泵可以根据用户的需要，通过调节变频器的输出频率，使电动机的转速随之改变。
1.节约电能消耗：传统水泵的电动机运行时通常工作于额定转速，即使实际工艺不需要满负荷运行，也无法调整工作状态。
而变频水泵可以根据实际需求进行转速调整，使电动机运行在高效节能状态。
2.减少管道阻力：传统的水泵使用调节阀门来控制流量，阀门越小，流量越小，但会增加水泵的背压和管道的阻力。
而变频水泵可以根据实际需求调整转速，保证流量与压力的匹配，有效减少管道阻力。
3.减少泵损：水泵在启停时会带来冲击力和液体回流，而变频水泵启动平稳，可以减少泵的振动和泵损。
变频水泵的节能效果主要体现在以下几个方面：1.变频控制：通过变频器控制电动机转速，可以根据实际需求调整水泵的流量和扬程，实现节约能耗的目的。
根据实际案例数据，变频水泵的节能效果可达到20%-50%。
2.调整工况：传统的水泵通常是在额定工况下运行，而变频水泵可以根据实际需求调整工况，在实际工艺需要较小流量时，可以减少工作时间和电能消耗。
3.减少泵损：变频水泵启动平稳，减少冲击力和液体回流，能够延长泵的使用寿命，减少维修和更换成本。
4.智能控制：变频水泵配备智能控制系统，可以根据实际需求自动调整运行状态，提高水泵的运行效率，避免人工操作带来的误差和能耗。
总之，变频水泵借助于变频技术，能够根据实际需求调整水泵的运行状态，实现高效节能的目的。
变频器控制在水泵中的应用与节能分析
变频器控制在水泵中的应用与节能分析摘要：在我国的资源系统中，水泵作为其中尤为重要的组成。
在传统模式下，水泵运行的资源耗损情况十分严重，因此，如今应提高对节能降耗理念的重视，为了确保节能降耗效果的充分发挥，在水泵运行过程中，可高效运用变频器。
本文对变频器控制在水泵中的应用与节能进行了深入分析，旨在为更多的业内人士提供有价值的借鉴与参考。
关键词：变频器控制；水泵；节能前言：对于相关统计而言，水泵的运用在全国发电量中占据20%。
因此，有效提高水泵应用技术水平，增强运行条件的有效改善与实现节能降耗拥有非常重要的作用。
传统模式中，水泵的运行利用阀门严格控制运行状态，在选择型号过程中，唯有推动变频器的不断提高才可为整体的安全运行提供保障。
在水泵的运行过程中，为了消除阻力导致的能源大量耗损，为经济价值的实现造成严重影响。
1变频器控制水泵运行的基本原理变频器应进行水泵工作转速的高效控制，其原理与节能模式一般为：在水泵、阀门、管道构成的管道体系中，水泵可消除管道阻力，泵送出水。
在没有充分运用变频器的管道系统中，水泵泵送水的流量可通过水阀门进行水量的调节，水泵应消除水阀和管道的阻力。
通过变频器管道系统的利用，出水阀不需要控制，水泵仅需要消除管道阻力即可，管道对水泵扬程的要求较低。
在这种情况下，应加强水泵流量的改善，为水泵转速进行直接调整，为水泵扬程与管道阻力互相匹配提供保障。
图1水泵调速过程中性能改变原理管道阻力与泵送流量关联密切。
水泵调速中性能改变的原理如图1所示，水泵进水阀与出水阀都开启，水泵运行转速为n，水泵工作位置A（流量Qa与扬程Ha），管路出现阻力曲线一般为HR；若是系统需要的流量Qb，无变频器的系统调节方式一般为关小水泵出水阀门，水泵工作位置移动到B，管道阻力曲线HR=，水泵扬程提高到Hb；如果变频器的应用开展速度调节，而管路阻力曲线并不会出现变化，水泵工作位置移动到C，水泵转速为n2，扬程为He。
可发现，Hb>Ha>Hc，在忽视效率作用的条件下，水泵功率为P=yQH/η存有很大的差异性，采用变频器的功率较低，节能△P=yQ(Ha-He)/η。
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。
B050315 水泵的调节方式与能耗分析
水泵的调节方式与能耗分析王国华刘韧【曲江煤炭开发公司】摘要通过矿用水泵与管路系统的特性曲线，分析了水泵流量调节的几种主要方式：出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。
用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式地能耗损失，并进行了对比，指出水泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好节约能耗，且节能效率与流量变化大小有关。
在实际应用时应注意变速调节的范围，才能更好地应用水泵变速调节。
关键词水泵调节工况能耗矿用水泵多采用离心式水泵。
离心式水泵具有适应范围广（包括流量、压力及对输送介质性质的适应性）、体积小、结构简单、容易操作、操作费用低等诸多优点。
通常所选的离心泵的流量、压力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，此时都要求泵进行流量调节，调节的途径是改变泵本身的特性曲线或管路特性曲线。
目前，离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制、调节叶轮叶片以及泵的并、串联方式等。
由于各种调节方式的原理不同，造成的能量损耗也不一样。
为寻求一种能耗最小的流量调节方式，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。
1 流量调节的主要方式1.1 改变管路特性曲线水泵在管路上工作时，排水所需的实际扬程与流量之间的关系称为管路特性。
将管路所需扬程和流量关系用一条曲线表示，即成为管路特性曲线。
在测量高度不变的情况下，靠调节排水管上闸阀的开启程度，改变管路特性，从而达到调节工况的目的，如下图所示。
图1 水泵特性曲线图1.2 改变离心泵特性曲线根据比例定律和切割定律，改变泵的转速和结构（如切削叶轮外径法等）都能改变离心泵的特性曲线，从而达到调节流量（同时改变压力）的目的。
但是对于已经在工作的泵来说，改变泵结构的方法显然不适合，并且由于改变泵的结构，会降低泵的通用性。
尽管该方法在某些时候调节流量经济方便，但在生产中很少采用。
因此我们仅分析改变离心泵的转速来调节流量的方式。
从上图中可以看到，当改变泵的转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速从Z1下降到Z2，转速为Z2时泵的特性曲线与管路特性曲线C1交于M3（Q2、H3），M3为通过调速调节流量最后新的工作点。
风机水泵的变频调速节能分析
风机水泵的变频调速节能分析随着工业自动化的发展，变频调速技术在风机和水泵的应用越来越广泛。
通过使用变频调速器，可以实现风机和水泵的节能运行，提高工作效率，减少能源消耗。
本文将对风机和水泵的变频调速节能进行分析和探讨。
风机和水泵的基本原理是通过转动叶轮或叶片，产生气流或液流，从而实现气体或液体的输送。
传统的风机和水泵通常采用定速电机，工作时始终以额定转速运行。
然而，在实际运行过程中，常常需要根据实际需求调整输出流量或压力。
这种方式效率低下，能耗大，而且对于不同的工况无法提供灵活的调节能力。
而变频调速技术通过改变电机的转速，从而调整风机和水泵的输送流量或压力，使其适应不同的工况。
变频调速器可以根据实际需求调整电机的转速，节省能源，减少功耗。
通过变频调速，可以实现精确的流量或压力控制，提高工作效率，保护设备，延长使用寿命。
变频调速的节能效果主要体现在以下几个方面：1.电机启动时的冲击电流小：传统的固定速度启动电机会引起瞬时的高启动电流，而变频调速器可以平滑启动电机，减少冲击电流，降低电网的压力负荷，提高电网的供电质量。
2.变频调速范围广：变频调速器可以根据需要任意调整电机的转速，适应不同的负载需求。
当工况要求较低的流量或压力时，可以将电机转速调低，减少能耗。
相反，当工况需要较大流量或压力时，可以将电机转速调高，提高输送能力。
3.平滑的工作过程：传统的定速电机在工作过程中会出现起伏的流量或压力波动，而变频调速器可以实现平滑的工作过程，提高系统的稳定性和控制精度。
4.节省运行成本：通过变频调速技术，可以实现风机和水泵的节能运行，降低能源消耗，减少电费支出。
同时，还可以减少维护和修理费用，延长设备寿命。
总之，风机和水泵的变频调速技术可以实现精确的流量或压力控制，提高工作效率，节省能源，降低运行成本。
通过选择合适的变频调速器，合理配置系统参数，可以实现最佳的节能效果。
因此，在实际应用中，需要根据具体工况和需求，选择合适的变频调速器，并进行系统调试和优化，以获得最佳的节能效果。
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。
输油泵采用变频与节流调节效率和节能的分析对比
输油泵采用变频与节流调节效率和节能的分析对比作者：刘金艳叶丹耿龙建来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期摘要：我国国土面积位居世界第三位，石油资源也是非常丰富，但是我国的人口基数过大，人均的石油占有量远低于世界平均水平。
所以为了满足国内石油的消耗，我国的石油开采部门扩大了对石油的开采力度。
因为我国开采石油所使用的输油泵功耗大、工作效率低，所以扩大了开采力度后所带来的能源耗费和环境污染的问题接踵而来，一跃成为目前我国石油开采行业面临的首要问题。
本篇文章通过对国内使用的输油泵进行了详细的分析，并探究了针对严重的能源耗费问题而对输油泵进行改进的方法，以达到节约能源的作用。
关键词：输油泵；变频与节流从我国的矿产总量来看，我国的石油总量是非常丰富的，由于我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平。
并且我国的矿产能源分布不均衡，有些所在地及其偏僻，开采难度非常高，这就进一步加剧了我国的能源短缺问题，无法满足国内的能源需求。
因此，我国决定走可持续发展的道路，通过开发能源的同时节约能源消耗，降低能源的浪费，以达到能源可持续的利用。
在油田运输过程中运用高压变频技术对输油泵实行改进，改善输油泵当前能效低、能源耗费严重的问题，从而有效地节约能源、减少能源的浪费。
1 变频器概述及输油泵运行状况科技在不断的进步，变频器技术也随着科技的进步向前发展，变频器技术在电气传动方面有着较为广泛的应用。
电力电子器件随着科技的进步也在不断的发展，电气电子器件性能质量的提高促进了高压变频技术的日益进步。
所谓变频器就是将稳定的工频电源变换为另一种不同频率的电源的电子装置，其主要的组成部分有：整流、滤波、逆变、驱动单元等。
变频器可以分为多种类别，其分类的依据是其工作原理用途、开关方式等。
输油泵在运行时，根据其工作的环境情况来调节输油泵的流量，通过调节输油泵的出口阀门来达控制流量。
输油泵在实际的运行过程中，其出口阀门的开口程度和理论的开口程度有较大的差异，因此就导致了输油泵在运行过程中耗能严重且能效低的问题，此外，这种问题对输油泵的使用寿命也有很大的影响。
分析泵变频调剂节能成效
分析泵变频调剂节能成效【关键词】成效,节能,调剂,分析,系统,变频,能量,提升,转速,效率,无能量提升系统即流体通过泵的能量增值全数用于克服管路阻力的系统,如热水采暖系统及其他液体闭式循环系统等。
这种系统的管路特性曲线为:H=SQ2式中:Q--流量;H--扬程;S--阻力系数。
关于无能量提升系统,管路特性曲线与泵的相似工况线重合,泵转速改变前后的两种工况是相似工况,工况参数符合如下的相似律:Q2/Q1=n2/n1(1);H2/H1=(n2/n1)2,(2);N2/N1=(n2/n1)3, (3)式中:n--转速;N--轴功率关于这种系统,随着所需流量的改变,转速应与流量同比例改变,而功率那么与转速的3次方成比例改变。
比如所需流量减少为50%,转速亦应减为50%,而功率那么减为3=%。
这是与原工况比较,而所谓的节能是指在达到一样的调剂目的的情形下,变频调剂与其他调剂方式相较的能耗减少。
图1所示,A为设计工况,转速为n1,流量为Q1。
现需把流量改变成Q2,假设采纳变频调剂,工况点为B;假设采纳节流调剂,工况点为C。
直观地看,两工况流量相等,而扬程B与C相较有所降低。
又因为A工况为设计工况,应在高效率区,B为A的相似工况,效率与A工况相等,因此一样而言,应用ηB≥ηc(η为效率)。
那么由N=ρQH/η可知,一样情形下B与C相较,功率至少应用与扬程一样幅度的降低。
即变频调剂与节流调剂相较,轴功率大大减小。
关于无能量提升系统,即便把变频装置的效率考虑在内,变频调剂也具有显著的节能效益。
2.有能量提升系统的变频节能有能量提升系统即流体通过泵的能量增值,一部份用于克服管路阻力,一部份用于提升流体势能(包括位能和压力能)的系统。
这种系统的特性曲线为H=H0+SQ2,式中H0为流体通过系统的势能提升,称为能量提升。
关于这种系统,泵变频前后工况不相似,因此工况参数不符合相似律,功律与转速之间也不存在简单的函数关系。
调节水泵转速的节电原理
一、调节水泵转速的节电原理采用交流变频技术控制水泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一，下图绘出了阀门控制调节和变频调速控制两种状态的水泵功率消耗——流量关系曲线。
上图显示了变频器控制和阀门控制水泵所消耗的不同功率，从上图总我们可以清楚的看出在水泵流量为额定的60％时，变频器控制与阀门控制相比，功率下降了60％；所以水泵仅仅依靠阀门控制是远远不够的，进行变频器控制的节能改造是十分必要的。
对于水泵来说，流量Q与转速N成正比，扬程H与转速N的二次方成正比，而轴功率与P 与转速N的三次方成正比，下表列出了它们之间的关系变化：从上表中可见用变频调速的方法来减少水泵流量进行节能改造的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降；当水泵转速下降到额定转速的10%即F=45Hz时，其电动机轴功率下降了27.1%，水泵节电率为27.1％；当水泵转速下降到额定转速的20%即F=40Hz时，其电动机轴功率下降了48.8%，水泵节电率为48.8％；当水泵转速下降到额定转速的30%即F=35Hz时，其电动机轴功率下降了65.7%，水泵节电率为65.7％；当水泵转速下降到额定转速的60%即F=30Hz时，其电动机轴功率下降了78.4%，水泵节电率为78.4% ；二、冷冻和冷却水泵节电率的计算：计算公式：冷冻和冷却水泵节电率=[1－（变频器运行频率÷50Hz）3]×100%例如：水泵转速降低30％，即变频器运行频率＝35Hz水泵节电率＝[1－（35Hz÷50Hz）3]×100%＝65.7％水泵转速降低20％，即变频器运行频率＝40Hz水泵节电率＝[1－（40Hz÷50Hz）3]×100%＝48.8％。
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比较四边形 Ｑ２ＢＨ２０ 与四边形 Ｑ３ＣＨ３０ 可 知：
四边形 Ｑ３ＣＨ３０ 远小于四边形 Ｑ２ＢＨ２０， 故其节约的轴功率即能量为四边形 ＣＢＨ２Ｈ３ 所包围的面积。可见，采用变频调 节时，输入功率大大减小。
４ 结语
对于减转矩负载水泵，轴功率 Ｗ 与转 速 ｎ 的立方成正比，Ｗ ∝ ｎ３，采用转速控制 方式来调节流量的节能方式是个非常有价 值的方法。
例如一台 ５５ｋＷ 水泵，采用变频器进行 调速，当流量 Ｑ 下降到 ７５％ 时，转速 ｎ 也下 降到 ７５％，而轴功率 Ｗ 下降到额定的 ４２． ２％，节能 ３１．７９ｋＷ，节电 ５８％。如果流量 Ｑ 下降到 ５５％，轴功率 Ｗ 可下降到额定功率 的 １６．６％，节能 ４５．８７ｋＷ，节电 ８３％。可见 变频调速节能是很可观的。
流量与转速成正比； 转矩与转速的平方成正比； 压力与转速的平方成正比； 功率与转速的立方成正比。
２ 阀门调节时水泵的轴功率变化
在普通的水泵流量控制中，若用阀门 来调节，如图 ２
管道阻力 ｈ 与流量 Ｑ 的关系为： ｈ ∝ ＫＱ２ Ｋ 为阻力系数。 电机在恒速运行时，阀门完全打开，流 量为 １００％ 情况下，这时水泵的工况点为 Ａ，水泵的轴功率相当于 Ｑ１ＡＨ１０ 所包围的 四边形面积。 电机在恒速运行时，采取阀门调节，即 阀门不完全打开，如获得 ７０％ 的流量，这时 水泵的工况点为 Ｂ，管道特性曲线由 Ｈ１＝ｆ （Ｑ）变化为 Ｈ２＝ｆ（Ｑ），工况点由 Ａ 点移到 Ｂ 点，导致管阻增大，水泵的轴功率相当于 Ｑ２ＢＨ２０ 所包围的四边形面积。可见与阀 门完全打开时相比轴功率下降不大。
这是理想情况下的结论，当然还要考 虑由于转速降低会引起效率降低等其它因 素的影响。
由此可见：传统的阀门调节控制方式 基本不节能。
水泵流量采用变频调速控制方式比传 统的采用阀门调节控制方式更加节能。
科技创新导报 Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｈ ｅ ｒ ａ ｌ ｄ
工 程 技 术
科技创新导报 ２００９ ＮＯ．１７
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
水泵流量的变频调节与阀门调节的节能效果比照分析
李华 （ 黑龙江省双鸭山弘烨供热供水有限公司 黑龙江双鸭山 １ ５ ５ １ ０ ０ ）
摘 要： 在供热供水企业的运行管理中， 水泵的流量调节手段基本上有两种： （ １ ）传统的阀门调节法； （ ２ ） 新兴的变频调节法。传统的阀门 调节控制方式基本不节能。水泵流量采用变频调速控制方式比传统的采用阀门调节控制方式更加节能。 关键词： 水泵的流量调节 变频调节法 节能 中图分类号：ＴＨ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０６（ｂ）－００８９－０１
３ 变频调节时水泵的轴率变化
采用变频调速控制时，见图 ３。 由于管道特性 Ｈ１＝ｆ（Ｑ）没有改变，而水 泵特性发生变化，这时水泵特性曲线下移，
由 ｈ１＝ｆ（Ｑ）移到 ｈ２＝ｆ（Ｑ）。这时水泵的工况 点由 Ａ 点移到 Ｃ 点，轴功率为由 Ｑ３ＣＨ３０ 四 边 形 所 包 围 的 面 积 。（ 由 于 两 种 情 况 流 量 都 调节 ７０％，这时 Ｑ２＝Ｑ３。当然这是为了作图 方便，实际上 Ｑ２ 完全可以不等于 Ｑ３）
众所周知，在供热供水企业的运行管 理中，水泵的流量调节手段基本上有两种： （１）传统的阀门调节法；（２）新兴的变频调节 法。下面仅就上述两种水泵流量调节法的 节能效果进行简要比照分析。
１ 水泵的负载特性
无论哪种调节方法，水泵都是做功元 件，节能必须符合水泵的负载特性。其负 载特性见图 １。由图 １ 可知：水泵是减转矩 负载，即：