离心泵的变频调速节能
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。
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。
浅谈离心泵的调速及节能效果
文章编号:100123482(2002)0120028204α浅谈离心泵的调速及节能效果陈庆春1,王文江1,高桂风1,袁 红1,赵建华2,张漪芳3(11新疆石油管理局勘察设计研究院,新疆克拉玛依834000;21新疆石油管理局重油开发公司,新疆克拉玛依834000;31兰州石油机械研究所综合技术部,甘肃兰州730050)摘要:离心泵控制点定压调速是不同于目前油田上普遍采用的节流调节和泵出口定压调速的一种新调速方法。
它是通过控制点需要的实际扬程所传递的参数信号来确定泵的工况;节能效果超过泵出口定压调速调节方法,而且还能满足管路各点所需的排量及压力。
文章就控制点定压调速法节能原理、调速范围设定、调速装置的选择及控制点定压调速的实现方法和实际节能效果做了讨论。
关键词:离心泵;节能;流量控制;方法;应用中图分类号:T E9101 文献标识码:BD iscuss on the f low con trol of the cen tr ifuga l pu m p andits energy sav i ng effectCH EN Q ing2chun1,WAN G W en2jiang1,GAO Gui2feng1,YUAN Hong1,ZHAO J ian2hua2,ZHAN G Yi2fang33 给水设备的选择箱和供水泵。
水箱的规格可以根据使用条件确定,其存水量最少不得小于0.6m3。
水箱底部要低于给水泵进口10c m,并且要安装排污阀门,运行时根据水质的状态及时排放掉水箱底部的沉淀物。
给水泵是全自动电热蒸汽发生器的关键设备之一。
其主要作用是给运行的产汽装置补水。
这就要求给水泵的出口压力(扬程)应当高于产汽装置的设计压力,否则无法给运行的产汽装置补水。
为了使产汽装置内的蒸汽压力在补水过程中不致于下降过大,要求每次补水量不得大于0.01m3。
补水的速度不宜太快,给水泵的流量应当小于0.5m3 h。
给水泵的出口管道上安装逆止阀,防止产汽装置内的高温水在压力的作用下产生倒流现象。
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。
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:随着中国工业的快速发展，人们对电力的需求越来越大，电力已经成为不可或缺的能源。
电力成本占工业生产企业预算的很大一部分，尤其是生产企业中的供水车间和流体输送车间，泵设备的耗电量非常大，因此如何降低泵设备的耗电量是当前节能发展的一个方向。
关键词:水泵调速节能;变频技术;水泵应用引言:高能耗是目前泵电机运行的瓶颈问题。
随着国家节能减排的发展方向，电机的高能耗也引起了企业的特别关注，泵电机的运行成本也不可避免的凸显出来。
同时，泵电机的高能耗也使得泵电机的运行寿命无法保证。
目前，很多专家学者都在讨论这个问题，他们选择了各种方法来升级水泵技术，希望在不改变需水量的情况下，对电机有最大的保护，降低能耗，提高效率。
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。
1.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。
1.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。
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。
变频调速技术在离心泵节能中的应用
离 心 泵特性 曲线
调 节 阀压 降 与 离 心 泵动 力消 耗 的关 系
,
系统 需要 的 扬 程 是 由 需 要 的提 升 高 度 静 压 升高 及 摩 擦 阻 力
,
泵 出 口 只有 一 个 去 路及 多个 去 路 中压 力 最 高 的一 路管 线 上 调 节 阀 压 降 的 大 小 直 接 与泵 的 动 力 消耗有 关
,
,
样 可 供调 节 阀消耗 的压力 就 随流 量 增 大 而减 少
,
实 际生 产 中 常 要 调 节 泵 的 输 送 量 特性 曲线
’
而泵 的
一
,
是 不能改 变 的 就 只 能改变 系统 的
调 节 阀 只 有加 大 开 度 以 适 应 流 量 增 大 的 要 求 直 到全 开 此 时 系统达 到 最大 流 量 调节 阀 的压 降最 小
。
, , ,
一
‘
曲线 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 不 能 随 意
但 在 绝大 多 数 的 情 况 下 生 产 是 在 设 计 流量
,
的附近 操 作 大 幅超 过 设 计 流 量 只 是 特 殊 情 况
一 一
。
。
改变 因 此需 要 在 系 统 中设 置 一 个 可 以 随 意 改 变 的附加 阻力
工 租座 用
石 油 化 工设计
,
一
变频 调 速 技 术 在 离 心 泵 节 能 中 的 应 用
冯
中原 油
浩
,
田 勘 察 设 计研 究 院
河南 渡阳
摘要
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。
应用变频调节技术实现离心泵的节能降耗
水 泵 以额 定 转 速运 转 ， 阀 门安 装 在管 道 中 ， 调
节 阀 门的开 度 大 小 ， 改变 管 道 阻力 ， 从 而改 变 流量 大 小 。 降低 阀 门开 度 ， 流量降低 ； 增大阀门开度 ， 流量 增 大 。该 方 法 实质 上 是 通过 增 大 管路 系 统 阻
装 置处理量 为 ７ ０ ０ ～ ８ ０ ０ ｍ ／ ｈ 。运行 １ 台 泵 流
量不足 ， 必须同时运行 ２ 台泵。２ 台泵同时运行流 量在 ９ ８ ０ ～ １ ０ ５ ０ ｍ ／ ｈ ， 超 过 了装 置 的处 理 量 ， 因 此 需要对流量进行调节 ， 适当降低流量。 １流 量调节 方 法
离 心泵 出水 流 量 的 调 节 方法 主要 有 ２ 种 。利
力来实现的 ， 因此泵效率会降低 ， 也就造成 了一定 程 度 的 电能浪 费 。
１ ． ２ 调速 控 制
调速 控 制 的方 法 是 通 过改 变 叶 轮转 速 的方法 实 现 的 。离 心水 泵 是 一 种 典 型 的 流 体 机 械 ， 按 流 体力学 的基本理论 ， 当离 心 水 泵 转 速 从 ／ ７变 到 ／ ７ 。
护， ２ ０ １ ０ （ １ ２ ） ： ２ ７ — ２ ９ ．
４ 结 束语
［ ５ ］齐治 昌， 谭庆平 ， 宁洪． 软件工程 （ 第２ 版） ［ Ｍ］ ． 北京 ： 高等教育出
版社 ， ２ ０ ０ ４： １ ６ — １ ９ ．
该基类库管理系统的开发 由基础架构师负责 基类 库 的设计 和 功 能分 配 ， 提 高 了软 件 开 发效 率 ， 避免了不 同的程序员为完成相同功能开发 出多版 本功能 ， 同 时 提 高 软 件 质 量 和 软 件 重 用 度 。实 际
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。
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。
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
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。
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为 说 明泵 变 频 调 速 的 节 能 ， 研 究 泵 的 扬 程— — 流 只 量 特 性 曲线 与 管 路 装 置 特 性 曲 线 的 关 系 ， 图 ２ 见 。 众所周 知 ， 的 特 性会 随 着 其转 数 的改 变 而 变化 。 泵 比如 ， 程 — — 流 量 特 性 曲 线 ， 泵 的 转 数 为 ｎ 扬 当 。时 ， 扬
篆１ ６卷 第 ５期
２１ ０ ０年 ５ 月
水 利 科技 与 经 济
Ｗ ａｅ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ Ｓ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｏ ｔ ｒＣｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｃ ｅ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｃ ｎ ｍｙ
Ｖ０ ．１ Ｎｏ ５ Ｉ ６ ．
１ 。图 １中 日 表 示 扬 程 特 性 、 叼表示 效 率 特 性 、 ２ 示 功 率 Ｐ表 特 性 、 Ｐ Ｈ， 示 汽 蚀 裕 量 特 性 。 ＮＳ 表
因此 ， 明泵工 况点 的技术 参数 应 当是流 量 、 程 、 说 扬 功率 、 效率 、 和汽蚀裕 量（ Ｐ Ｈ￣一组数据 。 ＮＳ ） 泵 的结 构与转 数一 旦选 定 ， 的特性 就 确 定。至 于 它 工作范 围、 况 点 ， 由设计 选 型 和 运行 的技 术 要 求决 工 则
Ｅｎｅ ｇ ｎｓ ｒ ａ ｉｎ ｎ ｉ ｅ Ｄｉ ｇ ｏ ｉ ｆＣｅ ｔ ｉｕｇ ｌＰｕ ｐ ｒ ｙ Ｃｏ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｄ Ｆａｌ ａ ｎ ｓｓｏ ｎ ｒｆ ａ ｍ ｕｒ
ＺＨＵＡＮＧ ｎ — ｑ ｎ Ｙｕ — ｉ ｇ
（ ｕ ｎｈ ｕＭｅ ｈ ｕ ａ ｏｔｂｎ ｔ ｕ ｐｙＣ ｍｐ ｎ ，Ｑ ａ ｚｏ ６ ０ ０ Ｆ ｊ ｎ ｈｎ ） Ｑ ａ ｚｏ ｉ ｏ ｗ ｎＳｕｈ ａｋ Ｗａｅ Ｓ ｐ ｌ ｏ ａ ｙ ｕ ｎｈ ｕ３ ２ ０ ， ｕｉ ，Ｃ ｉａ ｚ ｒ ａ
． ． ． — —
５ ５ ．— ６ － － —
第 １ 第 ５期 ６卷
２１ ０ ０年 ５月
Ⅳ ／ ＝ ２ｎ ） ２ＮＩ ／ ｆ
Ｍ ａ ．， ０１ ｙ ２ ０
离 心 泵 的 变 频 调 速 节 能
庄 云 清
（ 州 湄洲 湾 南 岸 供 水 有 限 公 司 ， 建 泉 州 泉 福 ３２ ０ ） ６ ００
［ 要］ 离心 泵的 节能 既重要 又 非 常 必要 。 重 点 阐述 了 离心 泵 的 变 频调 速 节 能 原 理 、 法 、 摘 方
Ａｂｓｒ ｃ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｉ ｔ ｕ ｈ ｍｐ ｒａ ｃ ｆｅ ｅ ｇ — ｓ ｖ ｎ ｅ ｔｉｕ ａ ｕｍｐ， ａ ｕ ｓ ｆ ｒ ｔ ａ ｔ： ｉ ａ ｅ ｏｎ ｓ ｏ ｔｔ ｅ ｉ ｏ ｔ ｎ ｅ ｏ ｎ ｒ ｙ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌｐ ｎｄ ｐ ｔ ｏ — ｗａ ｄ ａ ｎｕ ｅ ｆｍ ｅ ｓ ｒ ｓ，ｆｃ ｓｎ ｎ ｅ ｒ — ｓ ｖｎ ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ． ｒ ｍｂ ｒｏ ａ ｕ ｅ ｏ ｕ ｉ ｇ ｏ ｎｅ ｇ ｙ ａ ｉｇ ｑ ｅ ｅ ｏ ｖ ｒ ｉｎ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌｐ ｍ ｐ；ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａ ｉｎ ｙｗ ｒ ｅ ｔｉｕ ａ ｕ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔｏ ｙ
离 心泵 安装在管路 系 统 （ 或管 网 ） 其扬 程 和流量 中，
不 仅取 决 于 泵 的 性 能 ， 与 管 路 特 性 （ 常 称 装 置 特 性 ） 还 通 相 关 。 因 此 ， 心 泵 的 工 作 范 围 与 工 况 点 由 泵 特 性 和 装 离 置 特性 共 同 决 定 。 泵 特 性 系 指 ： 程—— 流 量 、 率——流 量 、 扬 功 效
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广范应 用的泵 ， 因此 ， 开展 离心 泵 的节 能意 义重 大 ， 术 技
成熟 ， 在必行 。 势
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一
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１ 离心 泵 的 变频 调 速 与 节 能
１ １ 离心 泵的 工作 范 围与工 况点 （ ． 工作 状 况点 ）
和效果， 出了提 高泵的使 用效率、 提 寿命和可 靠性的建议 ， 对保证 水厂安全 生产 ， 高效、 平稳送
行 具有 重要 的 实 际意义 。 ［ 关键词］ 离心 泵 ； 变频调速 ； 节能
［ 中图分 类号 】 Ｆ ４ ［ 文献标识码 】 Ｂ ［ 文章编号 ］ １０ ７ ７ （０ ０ ０ ０６ ０ ０ ６— １５ ２ １ ）５— ５ ５— ３
０ 引 言
～
随 着 国 家 经 济 的 快 速 发 展 ， 源 已 成 为 制 约 发 展 的 能
Ｈ ～
、
严 重 瓶 颈 之 一 。 据 有 关 统 计 资 料 ， 耗 能 占我 国 年 发 电 泵 量 的 ２ ％ ～２ ％ 。 而 离 心 泵 是 自来 水 厂 、 业 和 农 业 中 ０ ５ 工
定。
程——流量特性 曲线如 图 １中实线所示 ； 转数变 为 ｎ 时 ， 变为图 １中的虚线所示 。
根据泵相似定律 ， 如下公式 ： 有 Ｑ ／ １ ２ｎ ２Ｑ ＝ｎ／ ｌ
／ ＝（ ２ｎ ） 月２ ｎ／ 。
（） １
（） ２
［ 收稿 日期 ］ ２０ ０ ９—１ ０ ２— ２ ［ 作者简介］ 庄云清 （９ ２一） 男 ， 建泉州人 ， １７ ， 福 工程师
率 — — 流量 、 蚀 裕 量 （ Ｐ Ｈ ） — 流 量 ４条 曲 线 ， 图 汽 Ｎ Ｓ ￣— 见
ｉ ｜ Ｌ
Ｉ
性 曲线 图
通常 ， 选型时 离 心泵 的 工作 范 围会 在 ０ ７ Ｑ ～１ １ ．５ ．Ｑ
之间 ， Ｑ为 设 计 工 况 的流 量 。一 般 称 设 计 工 况 为 泵 的 工 况