空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析
双速循环水泵节能运行分析
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
双速循环水泵节能运行分析
本文从理论角度分析了实施双速改造后的循环水泵在并联运行时的工作原理,结合双速循环水泵在单、并联运行工况下的性能试验,对多种运行方式进行了经济性比较。
提出了提高循环水泵运行效率的措施,为科学合理指导循环水泵节能运行提供了依据。
火力发电厂中,循环水泵是耗电量较大的辅机之一。
电厂的单元制循环
水系统,每台机组通常配2 台循环水泵,在运行中常常是一台泵单独运行或2 台泵并联运行。
由于机组经常处于变负荷运行状态,且受季节的影响,当循环水泵只单台运行时,循环水流量可能不足,造成凝汽器真空低;当循环水泵双泵并联运行时,又嫌水量过大,造成厂用电浪费。
因而对循环水泵实施双速改造并选择合理的运行方式有很大的节能潜力。
河北南网某电厂2 台机组为亚临界、一次中间再热、单轴四缸四排汽
660MW 纯凝式汽轮机。
每台机组配有3 台1800HTCX 型斜流式循环水泵,2 台运行,一台备用。
电厂在2008 年底对循环水泵实施了改造,改变电动机极数,使电动机可以在2 个转速下运行。
本文首先对改造后的双速循环水泵并联运行的工作原理进行了分析,其次结合对双速循环水泵的单、并联运行工况下的泵效率试验,并对多种运行方式进行了经济性比较,提出了提高循环水泵运行效率的措施,为科学合理指导循环水泵节能运行提供了依据。
1、循环水泵工作原理大型电厂的循环水泵通常采用两种运行方式:单泵运行或双泵并联运行。
经过双速改造的循环水泵的并联运行方式通常为双泵低速并联运行、双泵高速低速并联运行和双泵高速并联运行。
1.1、单台泵工作原理将管路性能曲线和泵本身的性能曲线用同样比列尺。
空调水系统并联水泵的选择配置解析
空调水系统并联水泵的选择配置解析引言:我国目前建筑能耗中采暖空调系统能耗约65%,而空调能耗中才空气、水输送能耗占25%~30%。
对空调水增配系统中水输送设备一水泵的选择配置作一简要分析,一种降低空调系统中水泵能耗的方式,达到节能降耗的目的。
一、水泵的选择配置从图1可以看出,单台的性能曲线与管路系统性能曲线没有相交,当系统流量发生变化只需要单台水泵运转时,水泵会发生气蚀弊端,产生噪音,叶轮和泵壳出现小的坑洞。
消除这种现象有两种方法:(1)增加管路阻力(关小阀门);(2)使两台水泵一直同时运转。
两种方法阀门都只会使水泵消耗的功率增加。
下图所选水泵不合适。
因此可以选择水泵时应注意:(1)根据进行规范要求满足系统所需的扬程,流量要求。
(2)应使单台水泵的性能曲线与管路性能曲线有交点,而且交点不要离水泵性能曲线末端太近,这样就不会发生气蚀现象。
(3)水泵要有良好的相互备用性,水泵的型号尺寸要一样。
因为两台水泵型号尺寸不同,它们必须在同一扬程下工作,否则扬程高的水泵可能使扬程低的水泵的止回阀关闭,无法正常工作。
二、水泵运行的基本原理和运行建模2.1基本原理我们知道在实际运行中水泵并不总在设计工况点下运行,在非设计工况点下运行时它遵守泵的相似原理。
泵的相似律表明同一系列相似机器的相似工况之间的相似关系,泵的性能参数是针对某一转速nm来说的当实际运行转速n与nm不同时蕴含下列关系:2.2运行分析八种对水泵配置时通常有以下三种情况分别对其通过分析.2.2.1两台水泵均为定频泵从图2可以看出:(1)在低流量时只开启一台水泵,便可满足系统流量的需要。
(2)在高于水泵流量时要同时开启两台水泵。
当系统流量未大幅提高设计流量时,泵系统流量的调节只有通过关小阀门,加大管道系统阻力的办法来解决。
此时管道系统性能曲线将变陡,由于冷却系统的转速并没有改变,所以水泵性能曲线也没有变化,但两条曲线的交点将上移,水泵将在低流量,非常高扬程的工况点运行。
空调循环水泵节能设计探讨
空调循环水泵节能设计探讨水泵总是与流体的抢运管道联合牵头工作的,水泵的层面特性曲线与管网的特性曲线是一对矛盾的七个方面,并蕴含着紧密的关系,水泵的节能设计,就是对二者之间进行优化的投资过程。
空调水系统管网是一个庞大的循环系统,而且并联环路极为多,管网的特性也往往会由于开关的调节,产生不规则的变动,这一切都增大了水泵选型设计的复杂性。
因此,空调水系统成为模块空调系统运行节能的重要部分。
一、空调循环水泵的选型水泵的主要性能参数有流量、扬程和工作效率。
水泵的选型,就是确保水泵性能切合空调设计要求的要求,并继续保持高效率工作。
水泵的流量,一般是由冷热源设备容量和供回水温差所决定。
水泵的扬程决定于水系统的阻力,因此要求空调水系统设计要进行空气调节准确的水力计算。
图1是水泵选型扬程过大对能耗影响的分析,循环水泵选型工况点参数为:流量200m3/h,扬程32m,工作点的效率为70%,电动机功率30kW,管道特性系数图1扬程附加时冷却水的之时特性曲线图假设水泵扬程偏非常大20%,选型工作点扬程H2=38.4m,实际工作点扬程与流量为H3=38m,Q3=218m3/h,见图1。
正确设计水泵的轴功率N1=24.9kW。
扬程偏大水泵工作点轴功率N2=32.7kW。
可以看出,管道系统的离心力估算过大,意味着水泵是根据错误的特性曲线选型运行时,水泵工作点为点3,工作效率也将攀升,水泵的轴功率增加了即约24%。
此外,由于目前水泵产品质量和可靠性不断,选择水泵时,水量和扬程充电电流的附加不宜过大。
以上说明了水泵的选型对水泵运行节能的必要性,正确选择水泵是水泵节能运行的基本。
二、供冷和集中供热循环水泵分别设置水泵的必要性冷热共用的若两管制空调水系统,由于空调冷热负荷不同,供冷工况的供回水温差又远小于供热工况,因此,供冷循环水量要远大于供热循环水量,对热冬冷地区,供冷水量一般约为供热水量的3倍。
供热时管网阻力比供冷工况时要小得多,因此,供冷、供热共用水泵一般而言将出现以下运行方式:(1)供热时需要水泵利用阀门节流调节流量,见图2,管网特性曲线由Ⅰ改变至Ⅱ,节能损失大,能量浪费严重,明显是不合理的。
水泵并联选型及节能运行相关问题探讨
n3 = H3 = Q3
n2 H2
Q2
(3)
又因为 n3=n1,由式(3)求的转速 n2=1007r/min;2 点的效率与 3 点相同,因此η2=η3=70%。
①
QD
QA
QC
Q
图 1 在不同阻抗管路中并联水泵工作点的变化
图 2 并联水泵的工作点和工况点
以闭式循环水系统为例,如图 1 所示,①、②和③分别为管路阻抗为 S1、S2、S3 的管路性能曲线, 其中有 S1>S2>S3;④和⑤分别为单台水泵的性能曲线和两台同型号水泵并联后的性能曲线,1、2、3 点 分别为单台水泵在①、②和③管路性能曲线管路中的工作点,4、5、6 分别为两台同型号水泵并联后在 ①、②和③管路性能曲线管路中的工作点。从图中可以看出,管路阻抗为 S1、S2、S3 的水系统水泵并联 后流量增加分别为∆Q1=Q4-Q1、∆Q2=Q5-Q2 和∆Q3=Q6-Q3,而有∆Q1<∆Q2<∆Q3,因此阻抗小的管
n1 = H1 = Q1 = 3 N1
n2 H2
Q2
N2
(1)
式中 N1 和 N2 分别为转速 n1 和转速 n2 时水泵的轴功率。下面分别讨论闭式水系统和开式水系统水泵变
频调速的计算方法和调速后的性能特点。
闭式循环系统,水泵的扬程只是用于克服最不利环路的阻力,因此管路性能曲线方程形式为 H= SQ2,如图 3 中的曲线②,水泵的转速为 n1,Q-H 曲线为①,工作点 1 的流量 Q1 和扬程 H1 满足 H1= SQ12;当水系统流量调节为 Q2,需调节转速为 n2,工作点 2 点在管路曲线②上,其流量 Q2 和扬程 H2 满足 H2=SQ22;则点 1 和点 2 有下面的关系
水泵并联运行分析
水泵并联运行分析1 引言水泵冷油泵采用变频调速可以达到很好的节能效果,这在同行业中已经有很多人写了大量的论文进行论述。
但其结果却有很多不尽人意的地方,有很多结论甚至是错误的和无法解释清楚的,本文以简易的图解分析法来进行进一步的解释和分析。
2 水泵罗茨真空泵变频运行分析的误区2.1有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律流量比例定律 Q1/Q2=n1/n2扬程比例定律 H1/H2=(n1/n2)2轴功率比例定律 P1/P2=(n1/n2)3并由此得出结论:水泵的流量与转速成正比,水泵的扬程与转速的平方成正比,水泵的输出功率与转速的3次方成正比。
以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的,但是却无法解释如下问题:(1)为什么水泵变频运行时频率在30~35Hz以上时才出水?(2)为什么水泵在不出水时电流和功率极小,一旦出水时电流和功率会有一个突跳,然后才随着转速的升高而升高?2.2绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线很多人绘制出水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示。
图1 水泵的特性曲线图1中,水泵液下排污泵在工频运行的特性曲线为F1,额定工作点为A,额定流量Q A,额定扬程H A,管网理想阻力曲线R1=K1Q与流量Q成正比。
采用节流调节时的实际管网阻力曲线R2,工作点为B,流量Q B,扬程H B。
采用变频调速且没有节流的特性曲线F2,理想工作点为C,流量Q C,扬程H C;这里Q B=Q C。
按图1中所示曲线,要想用调速的方法将流量降到零,必须将变频器的频率也降到零,但这与实际情况是不相符的。
实际水泵变频调速时,频率降到30~35Hz以下时就不出水了,流量已经降到零。
2.3 变频泵与工频泵并联变频泵与工频泵并联运行时,由于工频泵出口压力大,变频泵出口压力小,因此怀疑变频泵是否会不出水?是否工频泵的水会向变频泵倒灌?3 以上分析的误区(1) 相似定律确实是风机水泵在理论分析当中的一条很重要的定律,它表明相似泵(或风机)在相似工况下运行时,对应各参数之相互关系的计算公式。
350MW超临界供热机组供暖季循环水“两机一泵”运行和节能分析
350MW超临界供热机组供暖季循环水“两机一泵”运行和节能分析一、设备简介公司2×350MW超临界汽轮机由东方汽轮机有限公司设计制造。
汽轮机型号为:CC350/272.9-24.2/1.1/0.4/566/566,汽轮机型式:超临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、双抽凝汽式;最大连续出力为387.7MW,额定出力350MW;机组设计寿命不少于30年。
我厂循环水系统采用带冷却塔的扩大单元制系统,两台机配一座9000m2双曲线自然通风冷却塔,主要向凝汽器、高低压开式循环冷却水系统提供冷却水。
每台机配备两台循环水泵,一台定速电机、一台双速电机,通过改变运行水泵的运行台数和双速电机转速可以组合成多种运行工况。
现两台机各运行一低速循泵(1B、2B),电流分别为191A、172A;#1、#2机开冷泵运行,电流为69A。
二、可行性分析2.1根据我厂循环水系统设计,循环水主要用于主机冷油器、闭式冷却器、小机冷油器等各种辅机用户和凝汽器冷却。
根据测算,350MW超临界机组单台汽轮机配置一台东方汽轮机有限公司设计和制造的N- N-23000型凝汽器,凝汽器型式为双流程、表面式式凝汽器,冷却面积为23000m2,循环倍率为60。
表2-1 凝汽器设备规范凝汽器壳体采用焊接钢结构,其强度和刚度能承受管道的转移荷载和设计压力,防止汽轮机传递来的振动造成冲击和共振。
凡与凝汽器壳体相连的管道接口,工质温度在150℃及以上者设隔热套管。
喷嘴和内部管道工作温度超过400℃者,采用合金钢。
凝汽器的设计条件:VWO工况、清洁系数0.9、堵管率5%、管内设计流速2.1m/s、循环倍率60,凝汽器背压为0.0057MPa(a)。
凝汽器能在TRL工况下运行,此时的循环水进水温度为36℃,背压为0.0118MPa(a)。
为防止高速、高温气流冲击凝汽器管和内部构件,使流量分配装置和挡板具有足够的强度。
凝汽器管束材质为不锈钢。
2.2单台机组共配置2台循环水泵,其中一台定速泵、一台高低速泵,1号、2号机组循环水系统可联络运行,循环水泵设计参数如下:表2-2 循环水泵设计技术规范2.3机组切低压缸运行工况对循环水泵运行没有明显安全性影响,但可结合凝汽器热负荷大小和对循环冷却水流量需求对循环水泵运行方式进行优化,提高机组运行经济性。
水泵并联知识点总结
水泵并联知识点总结一、水泵并联的概念水泵并联是指将多台水泵连接在一起,一起工作,将流量分担到多台水泵上,以提高水泵系统的流量和性能。
水泵并联可在一定程度上提高系统的运行可靠性,同时也能够相对均衡地使用各水泵,延长水泵的使用寿命。
二、水泵并联的作用1. 提高流量和扬程:水泵并联可以通过将多台水泵组合在一起来提高系统的总流量和总扬程。
当单台水泵无法满足系统的流量需求时,可以通过并联的方式来满足。
2. 提高系统可靠性:水泵并联可以提高系统的运行可靠性,一旦某个水泵发生故障,其他水泵仍然可以继续工作,减少了因单台水泵故障而导致系统停止运行的风险。
3. 均衡水泵使用:水泵并联可以相对均衡地使用各个水泵,减少单个水泵的负荷,延长水泵的使用寿命。
4. 节能降耗:通过水泵并联来提高系统的运行效率,减少了对单台水泵的过度负荷,从而降低了能耗。
三、水泵并联的组成1. 水泵:水泵并联的基础是多台水泵,各个水泵可以是相同型号、不同型号的水泵或者由多个单级、多级水泵组成。
2. 并联管道:并联管道用于将多台水泵的出口管道连接在一起,并与系统管道相连接,形成整个系统的流体路径。
3. 控制系统:水泵并联需要配套的控制系统,用于对多个水泵进行联动控制,实现多台水泵的协调运行。
四、水泵并联的注意事项1. 水泵性能匹配:在进行水泵并联时,需要注意各个水泵的性能要能匹配,保证在并联工作时能够实现流量和扬程的均衡分配。
2. 控制系统设计:水泵并联需要配备相应的控制系统,需要合理的设计控制策略,以实现多台水泵的协调运行,同时也要考虑系统的安全性和稳定性。
3. 反压平衡:在水泵并联中,需要考虑管道中的反压平衡问题,避免因反压不均衡而导致水泵运行不稳定或出现其他问题。
4. 过流问题:在水泵并联时,需要考虑各个水泵的流量控制,避免出现某个水泵的过流问题,从而影响系统的运行性能和安全性。
五、水泵并联的应用领域1. 工业领域:工业生产中常常需要大流量、大扬程的水泵,通过水泵并联可以满足大流量、大扬程的要求,如冶金、化工、石油、造纸等行业。
空调循环水泵变频调速能耗分析
空调循环水泵变频调速能耗分析空调循环水泵变频调速能耗分析摘要:本文基于水泵与管网的性能曲线,理论上分析了单台循环水泵,多台水泵并联的变频调速的能耗计算方法。
以实际工程为例,根据变频调速的原理,利用TRNSYS软件对比了冷冻水系统定流量与变流量的水泵电耗。
关键字:TRNSYS;变频;水泵;能耗模拟中图分类号: U464.138文献标识码: A1引言建筑的冷负荷全年大约有98%的时间是在设计负荷的80%以下运行,大约有80%以上的时间在设计负荷的50%~55%以下运行[1]。
而在设计中空调系统的设备都是按满足最大的冷热负荷选型的,且大多处于定流量的运行工况下。
这就使得空调冷冻水、冷却水系统中常常存在“大流量、小温差”的现象,造成的水泵能耗过大,浪费大量能源。
所以对空调系统循环水泵采用变频技术是一种有效的节能途径。
2水泵变频调速节能原理本文水泵变频调速的能耗计算方法是基于水泵的“扬程—流量”曲线,“效率—流量”以及管网的特性曲线。
2.1单台水泵调速能耗计算方法(1)性能曲线空调管网的性能曲线为H=ΔP+SQ2其中ΔP为管网的恒压值,S 为管网性能系数。
水泵的“扬程—流量”,“效率—流量”曲线可以通过厂家样本的工况点进行拟合分别为H=A1Q2+B1Q+C1、η=A2Q3+B2Q2+C2Q+D2,其中A1,B1,C1,A2,B2,C2,D2分别为拟合系数。
(2)变频调速泵的实际效率调速泵的实际效率由电机效率ηm、水泵有效输出效率ηp、变频器效率ηVFD组成。
其中ηm ,ηVFD都并非定值,而是水泵调速比X的函数,文献[2,3]给出了典型电机与高效变频器的效率曲线。
ηm=0.94187×(1-EXP(-9.04X))、ηVFD=0.5067+1.283X-1.42X2+0.5842X3。
在水泵转速低于30%时电机效率剧烈下降,变频调速节电率被抵消,所以水泵的最低转速应不能低于额定转速的30%。
(3)单台能耗计算水泵的电耗如公式1.1所示:其中H为所需扬程,Q为水泵流量,NT为水泵耗电量(KW)(1.1)2.2定速泵与调速并联运行能耗计算(1)调速泵台数设置与调速范围水系统一般是由多台相同规格的水泵并联运行,水泵组的流量调节方式主要是变转速与变台数相结合的调节方式。
空调水系统的节能方式和水泵调节
空调水系统的节能方式和水泵调节随着气候变化和环保意识的提高,节能环保已经成为现代社会发展的趋势。
空调水系统作为建筑物中最大的用能设备之一,如何提高其能效,成为设计和运营人员需要面对的问题。
本文将介绍空调水系统的节能方式和水泵调节的相关知识。
空调水系统的节能方式1. 水温控制空调水系统中,降低冷却水温度可以减少冷源机组的耗能。
同时,提高供水温度可以降低水泵耗能。
因此,在实际运行中,应根据实际需要合理控制水温,以达到节能的效果。
2. 水量控制在空调水系统中,水量是影响系统能耗的关键因素之一。
通过合理的流量控制,可以减少系统的管网压损和泵耗,提高能效。
实现流量控制的方式包括:自动调节阀、手动调节阀、流量控制器等。
3. 空调主机的运行控制空调主机是空调水系统中功率最大的设备,其运行控制对系统的整体能效影响极大。
根据不同的运行模式和负荷特点,调整主机的运行参数和状态,如制冷/制热切换、旁通阀设置、负荷均衡等,均能提高系统能效。
4. 余热回收利用在空调水系统中,主机的排热可以通过余热回收利用,提高系统能效。
通过设置热回收装置,将排出的余热转化为需要的热源,供给建筑的其他区域或工艺使用。
这不仅可以减少能源浪费,降低能耗,还能节约建筑物运营成本。
水泵调节水泵作为空调水系统中的动力设备,其能耗占系统总耗能的比重较高。
水泵调节是实现空调水系统节能的重要手段之一。
1. 泵流量调节水泵的流量调节是根据实际负荷需要,调整水泵运行状态,控制水流量,以达到节能的目的。
常见的泵流量调节方式包括:手动调节、电动调节和变频调节。
其中,变频调节具有精准、快速、稳定等优点,成为近年来广泛应用的一种方式。
2. 泵压力调节水泵的压力调节是通过控制泵出口压力,达到节能的目的。
常见的压力调节方式包括:通过开闭进口阀门、调整泵转速或引入变频技术等。
同样,变频调节方式在泵压力调节中也有广泛应用。
3. 系统增压在空调水系统中,由于管网压损等原因,可能需要对系统进行增压,以保持足够的水流量和水压。
空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析
空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析摘要:本文分析了两台同型号水泵并联运行的三种运行方式:均工频运行、一工频一变频运行、均变频运行。
对其节能效果进行了大量的实验操作和数据处理,通过比较,分析并论证了负荷变化时三种运行方式的水泵节能情况。
关键词:并联水泵变频调速中央空调节能分析Abstract:This paper analyzed two sets similar type pump parallel connection three kinds of movement ways:all work frequency, one work frequency another variable frequency, all variable frequency.As to it’s economized on energy effect to carry on a great deal of experiment operation and data processing, analysis pump economy energy circumstance on three kinds of movement ways along with load variety.Key word: water pump parallel connection; variable frequency speed control ; central air condition ; economize on energy analysis引言随着大型和超大型建筑的不断增多,中央空调水系统越来越多的采用两台或多台水泵并联的运行方式,对于采用两台水泵并联运行的系统,有些系统采用两台泵均工频运行方式,有些系统采用一工频一变频运行方式,还有些系统则采用两台泵同时变频的运行方式,因为空调负荷是随室内室外环境的变化而不断变化的,显然两台水泵均采用工频运行会造成很大浪费。
空调水系统水泵节能运行浅析
空调水系统水泵节能运行浅析摘要:随着绿色建筑的逐步推广,建筑节能越来越受到重视。
据统计,对于公共建筑,中央空调的能耗占整个建筑能耗的30%-40%,而空调系统中循环泵的功耗一般占空调系统总能耗的15%-20%。
因此,降低空调水系统的能耗越来越受到重视。
博物馆是具有特殊功能要求的公共建筑。
既要满足人员的舒适性要求,又要保证文物的保存环境,如书画、丝织品、漆器等。
全年保持恒温恒湿的环境。
为了使水系统输送部分适应制冷系统冷负荷的变化需求,变流量水系统的运行具有重要意义。
关键词:空调水系统;水泵;节能运行1 空调水系统形式根据终端用户侧水流特性,将空调水系统分为定流量系统和变流量系统。
定流量:冷热水的流量保持恒定。
房间空调上装有电动三通阀。
根据房间空调的控制参数,通过调节三通阀支路和旁通支路的流量,将流量变为室内空调,但冷水循环量没有变化,所以水泵的能耗不会减少,特别是空调系统处于部分负荷时运行费用大(图1-1)。
图1-1定流量系统图1-2一级泵变流量系统变流量:冷热水供水温度保持恒定,通过改变循环水量来适应负荷的变化,管路内流量随系统负荷变化而变化,因此,输送能耗也随着负荷的减少而降低,水泵容量及电耗也相应减少(图1-2)。
变流量系统的调节方法很多,常用的有节流调节、变速调节、台数调节、台数调节加变速调节,重点分析节流调节与变速调节(图2)。
图2水泵性能曲线图2中曲线(1)为水泵在恒速下的流量—扬程特性,曲线(2)为水阀全开时管路特性。
曲线(3)为流量减小时改变阀门开度管路阻力特性,曲线(4)为流量减小时改变水泵转速水泵特性。
A为额定工作点,B为流量减小时减小水阀开度的工况点,C为流量减小时水阀开度不变,减小水泵转速的工况点。
功率:,由此类比,从上图中明显看出变频水泵节能效果很显著。
2 首都博物馆空调负荷特点及水泵能耗分析首都博物馆空调系统冷源采用两台900RT和一台500RT离心式冷水机组。
热源为城市热力管网,空调最大设计热负荷7500kW。
水泵并联运行与流量衰减
水泵并联:当第一台水泵与第二台水泵的吸入管连接在一起,出水管也连接在一起时称为水泵的并联,见下图:在理想状态下,同型号规格的两台水泵其流量与扬程的关系是:并联时:总流量Q=Q1+Q2总扬程H=H1+H2即当两台或两台以上水泵并联时,其系统的扬程无大改变,但流量叠加。
水泵并联工作的特点:可以增加供水量;可以通过开停泵的台数来调节总的流量,以达到节能和安全供水的目的;提高机组运行调度的灵活性和供水的可靠性,是多台机组中最常见的一种运行方式。
那不同特性的水泵(流量和扬程不一样)可以并联使用么?在回答这个问题之前,我们来看一下梁不同的特性泵并联时的情况:当系统输出扬程达到低扬程泵的最大扬程时,系统处于临界状态,此时系统处于临界状态,此时系统输出流量由高扬程泵迫使一部分水体倒流通过低扬程泵(如无止逆阀)则系统内部形成环流,水泵反而没效果了。
所以,一般情况下,不建议采用不同特性水泵并联。
当并联的两台水泵特性都一样时,这样才可以最大可能的发挥两台泵的能力。
当然,两台泵并联工作时的总流量并不等于单台单独工作时流量的两倍(1+1<2),这种现象是在多台泵并联时,就很明显。
两台水泵并联后所得流量小于两台水泵额定流量之和,那是因为管路损耗及单项阀不完全密封(回流)、管路最大能力限制所造成。
对于多台水泵的并联,可以通过加大主管直径、检查单向阀是否完全密封、进出口管路有无堵塞、合理减少弯头和阀门等措施减少衰减,尽量提高总流量。
水泵流量衰减计算假设:一台水泵工作流量为100,当两台水泵并联时的流量即为190,比单台泵工作时增加了90.当3台泵并联运行时,并联的总流量即为251,比两台泵并联时流量增加61,当4台泵并联时总流量为284,只比三台泵并联时增加了33.由此可见,当并联水泵台数在4-5台以上时,增加的流量会变得很小,基本没有意义。
那么在水泵选型时,建议并联的台数最多不超过3台。
所以是否通过增加并联工作的水泵台数来增加加水量,是要通过工况分析和计算决定,不能简单地理解增加水泵台数就能成倍增加水量。
水泵并联运行情况
水泵并联运行情况由上表可见:水泵并联运行时,流量有所衰减;当并联台数超过3台时,衰减尤为厉害。
故强烈建议:1.选用多台水泵时,要考虑流量的衰减,留有余量。
2.空调系统中水泵并联不宜超过3台,即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。
一般,冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应,并考虑一台备用。
补水泵一般按照一用一备的原则选取。
深井泵选型要点深井泵是一种立式多级离心泵,它能从深井把水提上来。
随着地下水位的下降,深井泵的使用比一般离心泵使用更广泛。
但是,有的用户由于选择不当,出现了装不进去、出水不足,抽不上水来,甚至将机井损坏等问题。
那么,用户怎样选择深井泵呢?一、根据井的出水量,选定井泵的流量。
每一眼井都有一个经济上最优的出水量,水泵的流量应等于或小于机井水位下降到井水深度一半时的出水量。
当抽水量大于机井出水量时,会引起机井壁坍塌淤积,影响井的使用寿命;若抽水量过小,井的效益就得不到充分发挥。
所以,最好的办法是对机井进行抽水试验,以水井可能提供最大的出水量为选定井泵流量的依据。
水泵流量,以厂牌型号或说明书上标注的数字为准。
二、井水含沙量超过万分之一的机井,不宜安装使用深井泵。
因为井水含沙量过大,如超过0.1%时,将加速橡胶轴承的磨损,引起水泵振动,缩短水泵寿命。
三、根据井径、水质初定泵型。
不同类型的泵对井孔直径的大小都有一定的要求,水泵的最大外形尺寸要小于井径25~50mm。
若井孔歪斜,则泵的最大外形尺寸还应小些。
总之,泵体部分不能紧靠井内壁,以防水泵振动将井损坏。
四、根据井水位下降深度和输水管路水头损失,确定井泵实际需要的扬程,即井泵的扬程,它等于水位到出水池水面的垂直距离(净扬程)加上损失扬程。
损失扬程通常为净扬程的6~9%,一般为1~2m。
水泵最下面的一级叶轮入水深度以1~1.5m为宜。
水泵管井下部分的总长度不应超过水泵说明书上规定的入井最大长度。
空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法
空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法(中国矿业大学力学与建筑工程学院建环11-2班郭浩)摘要:建筑空调系统的运行负荷仅为设计负荷的 50%~70%左右,而冷冻水泵作为空调系统中最主要的耗能设备,在整个系统运行过程中存在相当大的节能改造空间。
本文从空调系统的节能重要性以及重点阐述的冷冻水循环水泵的节能,分析了空调系统的运行工况,从运行工况中得出空调能耗的原因,从冷冻水泵的单台、多台串并联的运行情况进行水泵选型,并从冷冻水一次泵变频节能和二次泵变流量两个方面对冷冻水循环水泵的节能坐车进一步阐述。
对水泵的选型方法作一定了解。
关键词:冷冻水泵节能优化水泵选型一次泵二次泵1 课题研究的意义中国是一个能源生产和消费大国。
近年来节能减排已成为国家生活乃至全社会关注的焦点,也是能源可持续发展的必由之路。
我国建筑能耗也已迅速上升到社会总能耗的33%以上。
空调系统、照明系统、动力系统构成了现代建筑的三大重要“器官”。
暖通空调已占到总建筑能耗的 50%~60%。
在空调系统中,主要能耗设备有冷水机组、水泵、末端设备等,其中空调水泵的能耗大约占冷水机组能耗的13%左右。
空调负荷是随气象因素等条件的变化而变化的,因此空调系统在大部分时间内工作于部分负荷状态。
建筑空调系统的运行负荷仅为设计负荷的 50%~70%左右,而冷冻水泵作为空调系统中最主要的耗能设备,在整个系统运行过程中存在相当大的节能改造空间。
本文主要就空调系统中冷冻水循环水泵的节能设计进行探讨,从冷冻水循环水泵的运行工况、水泵组合方式、水泵选型以及冷冻水一次泵、二次泵的节能设计角度进行分析。
2 冷冻水系统耗能分析中央空调系统包括了“末端风系统”、“输配系统”、“冷水机组”,具有“多输入、多输出、强耦合”等特点。
无论是冷水机组、冷冻水泵,又或者末端、阀门的控制策略的变化,均有可能导致冷冻水系统、甚至是冷水机组运行工况发生波动。
图2.1空调系统运行示意图从上图可以看出,冷冻水作为流动“能质”,在冷冻水输配系统中可视为从冷水机组出发后为起点,经过冷冻水泵、阀门、末端后,回到冷水机组蒸发器,此为一个循环。
多台循环泵并联运行的能效分析_李树虎
曲线 4— ——管网的特性曲线; 曲线 5— ——泵的效率性能曲线; 曲线 5′— ——另外一种类型的泵效率性能 曲线; 曲线 6— ——相同泵并联后综合效率曲线。 A、B 和 C 是分别单台和双台以及三台运 行时的工况点。 曲线 5 类型的循环泵,由上图 可以看出,单独一台泵运行时,其效率为 ηC5, 扬程 HC,流量 GC,这前提是在一定转速下,当 转速改变,泵与外网并未变化,流量扬程等遵 守泵的相似定律,即 η~G3~H2~n3。 当两台相同 泵并联运行时, 综合流量扬程性能如图中曲 线 2 所示,两台泵的扬程均为 HB,此时通过综 合效率曲线 6 可以看出 ηB5>ηC6; 但是当一台 泵 单 独 运 行 时 为 达 到 流 量 GB, 则 效 率 明 显 ηC5>ηB5; 可 是 在 并 联 运 行 中 , 从 图 中 可 以 看 出
[3]周 光 华 李 显 等 《热 网 运 行 调 度 检 修 规 程 与 节能计量技术》 北京科大电子出版社
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计上,泵的选型一定不可忽视,合理的匹配循 环泵不仅能降低初投资,更能降低运行成本, 符合国家倡导节能方向。 很多管网工程,由于 所匹配的循环泵的性能和外网特性不是最佳 匹配,很多技术人员观念保守,不至于用户所 需热能不达标,故都选的泵较大,以“大大宜 善” 为主流思想, 而不考虑今后运行经济效 益, 往往会设计扬程远大于实际运行所需扬 程。 若是循环泵运行不够匹配,其结果要么是 电能无故浪费, 要么就是达不到外网所需压 头,致使水力调节很难达到稳定状态。 由此可 以看出,循环泵的匹配相当重要,并联循环泵 台数的多少,必须经性能分析后方可匹配。 如 并联较多时, 循环泵很可能发生电流超载现 象,电机过热,甚至损坏电机,如外网所需阻 力较小时,就要慎重选择匹配的循环泵,若是 远大于实际所需压头, 使得实际工作点与理 论设计工作点背离过大, 泵的性能曲线往往 会向右偏移, 超出一定范围时就会出现电机 过流的现象。
供水循环泵的串并联运行在集中供热中的节能分析
现代经济信息322供水循环泵的串并联运行在集中供热中的节能分析徐志学 吉林石油集团有限责任公司公用事业管理公司摘要:为了对供水循环泵供热运行的工况进行一定程度的预测,本文设计了使用两台水泵分别以串联与并联的方式进行运行,并在此基础之上对其进行一定程度的比较分析,从而了解不同运行方式下对于水泵串联运行压头增量的影响,进而对供水循环泵的串并联运行在集中供热中的节能进行研究与分析。
关键词:供水循环泵;串并联运行;集中供热;节能中图分类号:TU833+.1 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2019)030-0322-01一、研究方法分析以某供热系统为研究对象进行研究与分析,此供热系统供热的总循环流量为3600m 3/h,其阻力损失为90mH 2O,根据公式S=H/G 2计算,可以得出这一供热系统的总阻力系数为6.94×10-6h 2/m 5。
同时,这一供热系统的管网特性曲线为:H=6.94×10-6G 2。
为了对其供热运行的工况进行一定程度的预测分析,分别选择两台水泵进行串联运行,两天水泵进行并联运行,这样一来,就一共形成了四种运行方案,对这四种方案进行科学有效的对比分析。
1.管网特性曲线供水泵在工作的过程中,往往需要借助与相应的管路进行连接,从而保证供水的顺利进行。
流体在管路中流动时会消耗掉一定的能量,在受到补偿压差、高差以及阻力等因素的影响之下,因流动所消耗的能量会存在差异性的去向。
在这其中,会有一部分能量对管路系统两端的压差进行克服,管路系统两端的压差主要来自于两个方面:一方面来自于高压流体面压强对低压流体面压强之间的压差,另一方面则来自于两个不同流体面之间的高差。
可以运用如下公式对流体在管路系统中的流动特性进行一定程度的表达:将上述供述运用直角坐标图进行表示,两条轴分别为流量Q 以及压头H,由此可以得到管路特性曲线。
2.供水泵工作状态点在直角坐标图中,作出流量-压头曲线与管网特性曲线,需要注意的还是,必须保证所刻画的曲线在相同比例尺与相同单位的条件之下。
中央空调水系统节能设计 讨论和剖析
中央空调水系统节能设计、讨论和剖析标签:空调水泵空调水系统制冷站空调耗电量空调水泵是空调系统的重要的组成局部,其耗电量十分大,占空调系统耗电量的15%-30%,这也意味着水泵节电的潜力宏大。
变频技术的应用是水泵节能运转的趋向之一,但某些局限性使其实践应用甚少。
本文讨论在给定管网特性状况下,多台水泵并联设计,其运转中节能的可能性和适用性。
在冷冻机房的设计中,通常是选用多台相同型号的水泵并联运转,其中一台备用,为了到达水泵运转时节能的目的。
提出大小泵匹配的计划。
空调工程的电能耗量(采用电制冷计划)约占该建筑总耗电量的40% -50%,而空调水泵的耗电量又占空调耗电量的18%左右。
关于空调水泵的设计选配,固然也有一些节电措施,但从现状看其工程施行和重要水平还远远不够,电能的糜费还非常严重,因而水泵的节电还存在着很大的潜力。
在目前空调水系统设计中,普通是选用多台相同的水泵并联,管网的性能按最大流量设计。
1给定管路的流量与阻力剖析关于给定的管路系统,在流质变化时其阻力与流量的平方成正比,如下式:H1/H2=Q21/Q22(1)在空调排水泵工程设计中,空调水泵扬程H普通按下式选取:H=Ha+Hb+Hc+Hd(2)式中Ha表示冷水机组的阻力;Hb表示制冷站内分支管路的阻力;Hc表示制冷站内干管和制冷站以外管网的阻力;Hd表示空调末端设备的阻力;在实践工程中我们所接触的水系统多为并联回路,水系统的水力均衡是保证其运转良好的前提,在设计中以至有局部设计师采用加大流量的方法来抵消水力不均衡的影响。
其实,加大流量并不是一个好方法,它只不过是掩盖了水力不均衡的矛盾,在进步原来流量偏小的环路流量的同时也进步了本来偏大的环路流量,形成电能的糜费,是不可取的。
空调冷凝水泵真正处理水力不均衡的问题还得经过在设计中水力均衡和运转中的调理。
2水泵节能的设计的讨论采用变频技术对水泵停止无级调速是一种卓有成效的节电办法,也是水泵运转节能的开展趋向,但在实践工程工程中,由于价钱较高、变速水泵工作点的变化及水泵的效率、水质变化与冷水机组匹配运转等问题,在实践中还运用不多。
水泵的串联运行和并联运行工况分析
泵的串联和并联运行(1)两台相同特性泵的串联运行图10—8中HⅠ是单台泵的特性曲线.HⅡ是两台泵串联工作时的合成特性曲线,它是在同一流量下两泵相应扬程(纵坐标)相加得到的。
R是装置特性曲线.单台泵运转时工况点为A,两泵串联时工况点为B,由图可知,两台泵串联扬程和流量都增加,其增加程度和装置特性曲线的形状有关,但都小于单独运行时的两倍。
(2)不同特性泵的串联运行图10—9中,HⅠ、HⅡ为两条单独运转时的特性曲线,HⅢ是串联合成特性曲线.R1,R2是两条装置特性曲线。
当装置特性曲线为R1时,合成工况点为A,两泵的工况点分别为A1、A2。
如果装置特性曲线为A2时,合成工况点为B。
当阻力曲线在R2以下时,其运转状态是不合理的。
在Q>QB时,两泵合成的扬程小于泵Ⅱ的扬程.若泵Ⅱ作为串联工作的第二级,则泵Ⅰ变为泵Ⅱ吸入侧阻力,使泵Ⅱ吸入条件变坏,有可能发生气蚀.若把泵Ⅰ作为串联工作的第二级,则泵Ⅰ变为泵Ⅱ排出侧的阻力,消耗一部分泵Ⅱ的扬程.两台泵串联工作,第二级的压力增高,应注意校核轴封和壳体强度的可靠性。
泵串联工作,按相同的流量分配扬程。
(3)相同特性泵的并联运转图10-10中HⅠ(HⅡ)是单独一台泵的特性曲线。
HⅢ是两泵并联合成的特性曲线,它是在相同扬程下两泵流量相加得到的。
一台泵单独运转时的工况点为A1,合成工况点是A,各泵的实际工况点为B。
一台泵运转时,流量为QA1,两台泵并联运行时的流量为QA。
因QA=2QB<2QA1.即是说,由于管路阻力的存在,即使用两台泵并联运行,总的合成流量也小于单独运行时流量的2倍。
并联运行时的流量随装置特性曲线变陡而减小.(4)两台不同特性泵的并联运转如图10-11所示,HⅠ和HⅡ是两泵单独的特性曲线,HⅢ是两泵并联合成特性曲线。
当装置特性曲线为R1时,合成工况点为A点,实际两泵的工况点为B1和B2点。
其流量小于两台泵单独运行时流量QB1、QB2之和。
当装置特性曲线如R2时,关死扬程低的泵Ⅱ,在流量为零的工况下运转。
空调冷却水泵变频调速的能耗分析
空调冷却水泵变频调速的能耗分析冷却水泵是空调系统的主要能耗设备,随着冷水机组冷负荷的变化相应调节冷却水流量,是冷却水泵节能运行的重要措施。
目前,工程中冷却水的流量一般是采用阀门调节,实际上多数不进行调节,能量浪费比较严重。
冷却水泵的变频调速,由于涉及到冷水机组的运行、管道特性及冷却塔的工作状况,故增加了一些不确定的因素。
为此,本文通过冷却水泵变频调速的能耗分析,评价其节能性。
一、冷却水泵与冷水泵(水力特性)能耗比较根据水泵的相似规律,水泵的转速与功率存在以下关系N 1/N2=(n1/n2)3 (1)式中,N1,N2分别为水泵额定工况和实际工况下的功率,kW;n1, n2分别为水泵额定工况和实际工况下的转速,r/min。
式(1)说明了水泵转速对功率的影响很大。
理论上,水泵的功率变化与转速变化的三次幂成正比。
举例说,水泵转速降低25%,电耗可减少57.8%。
不过,冷却水的管道特性不同于冷水系统,冷水系统为全闭式,管道特性曲线通过原点,水泵的扬程用于克服系统内的总阻力,而冷却水系统中,冷却塔布水点与集水盘水面之间存在高差(见图1),此高差是定值,不会随着水泵流量的减小而减小。
H 1=K1Q1+⊿h (2)H 2=K2Q2(3)冷却水系统与冷水系统的管道特性方程如下式(2),(3)中。
H1,H2分别为冷却水系统和冷水系统的阻力,m;Q1,Q2分别为冷却水和冷水的流量,m3/h;K1,K2分别为冷却水和冷水系统的管道特性参数;⊿h为冷却塔布水点与集水盘水面之间的高差,m。
以某工程冷却水泵性能为例,设Q1=Q2=500t/h,H=30m, ,K1=0.000102,K 2=0.00012, ⊿h=4.5m,N轴=50 kW。
图2是同一型号水泵分别用于冷却水系和冷水系统的管道特性及与水泵联合工作的曲线图。
当水量从500 t/h减小至250 t/h时,冷却泵的转速要求从n至n2,而冷水泵可降至n1。
图中0—1—2的面积表示冷却水泵比冷水泵多消耗的电能状况。
供水循环泵的串并联运行在集中供热中的节能分析
供水循环泵的串并联运行在集中供热中的节能分析摘要:为了进一步满足我国城市居民的生活需求,我国的相关部门积极开展城市集中供热作业。
首先介绍了城市集中供热的含义以及目前我国城市集中供热存在的问题,重点分析了集中供热系统的节能措施,提出城市有关部门应当加强对供热系统的节能管理,引用先进的供热设备提高节能效率,加强设备的运行监测。
关键词:供水循环泵;串并联运行;集中供热;节能分析?引言在当前,提高供热服务质量过程中,供热调节技术的应用尤为重要,通过其应用能够最大程度的降低供热的能耗,并且尽量保证供热系统具备良好的服务水准以及运行质量。
在此工程当中,最为关键的就是必须要掌握过硬的供热调节技术,并且针对不同的调节技术自身的优势以及特征展开必要的分析,希望对于更好的提升供热系统的高效运转与整体安全创造良好的条件。
1集中供热自动化系统概述为了进一步促进城市集中供热自动化系统运行效率及质量的提升,工作人员在实际操作过程中需要确保热力站间的科学连接,并确保一、二次热网系统间具有较强的独立性,避免两大系统中供热介质的混合,保证热介质的稳定运输,规避不必要能耗问题的产生,实现供热工作的高质、高效开展。
换热站和操作站之间则通过远程连接,实现实时自动化控制。
2自动化集中供热系统的构成城市供热自动化系统主要是由供热源、供热管网、中继泵站以及热力站等几个部分组成,上述几个部分并不能实现完全独立运行,而是相互之间协助运行共同构成了一个完善的联动供热系统。
而集中供热系统的控制部分则主要是由调度中心、通信平台、热力子站等3个部分组成,而调度中心与热力子站之间通信的桥梁是调度中心。
2.1换热站自控系统作为热网自控的核心子系统,换热站自控系统主要由PLC控制器,温度、压力及流量传感器,自动调节阀,循环及补水泵变频器等设备组成。
其控制回路分为:1)一次网流量控制回路;2)二次网循环控制回路和定压回路。
该系统运行时,能通过对一次回水调节阀的控制,确保一次网流量控制回路的合理运行。