变频恒压供水系统改造方案

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2. 节能原理
改造后阀芯开启状况将大大减小阀芯产生的内阻，从而节省能耗！



节能说明： 1. 现状为靠人工调节出水阀阀芯开启程度来控制输出 水压的大小。很大部分能耗浪费在了阀芯的内阻上面 （如上图）。改造后，阀芯将100%完全开启，会大大 减小浪费在阀芯上内阻，从而节省能耗！ 2. 现在水泵电机是Y/Δ启动，一直是50HZ的工频状态 下运转，额定转速为1480r/min，改造后，采用变频器 控制变频恒压供水系统，是通过压力传感器输出的PID 给定值，来控制整个系统的运行，电机运行转速会大 大低于额定转速，从而节省能耗！
变频恒压供水系统改造方案
制造部·设备科 2015-11-5
一、改造前使用电量情况

以上数据为注塑8#柜总的电量使用情况，包括空压机、模修区、比力 奇、食堂、22KW水泵和90KW水泵及制作间的用电。其中用电最大的为 循环水水泵（90KW），约占总用电的50%且为可调控负载，对其进行节 电改造有较大空间，其它负载均为恒定负载。
三、方案分析结果



由数据可知，从理论计算可以看到明显的节能效果，特别是从 单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。采用阀门控制 90KW电机实际生产中电流在130A左右，实际功率大约 P=√3*380*130*0.82=70KW.即水泵的功耗为70KW/H(度)。 水泵阀门开度为36.5% 接近40% 采用变频控制变频恒压供水系 统是通过压力传感器输出的PID给定值，来控制整个系统的运 行， 水泵的运转随系统压力的变化而自动调节，根据计算公式， 考虑机械损耗，视生产情况 定节电率在20%-30%之间。假设每天 工作24小时，全年工作350天。 全年节约电费为： 按20% 计算：70度*24H*350D*20%*1.0元/度＝117600元 按30% 计算：70度*24H*350D*30%*1.0元/度＝176400元。 一年节约电费就高达117600元—176400元之间！！
四、施工周期及成本费用
1。委外改造 经询价宁波高新区甬 创自动化科技有限公 司， 改造总价为： 70000.00元 支付方式为： 款到发货。 改造周期为： 30天左右。





2. 自行改造 成本估算： 国产汇川变频器90KW 一台；约为人民币：2200025000元， 控制柜（含接触器、按钮等电气元件、 远传压力表等） 1套；约为人民币：3000-5000元， 不考虑人工成本。 合计成本约为人民币：25000—30000元。 施工周期： 不考虑元器件的采购周期，整个系统的安装调试时间大 约需要：3--5天。（不影响现有系统的正常运转！）
二、改造方案分析


1. 理论分析
公司目前使用2台（一用一备）90KW三相异步电动机作为注塑机供水动力输出。系统满 负伺运行时能达到8bar水压左右 而公司实际所需水压4bar即可满足。另公司目前通过调节 阀门开度来控制流量，减小阀门开度，调整供水流量。这样，管道阻力随之增大，从而产生 大量的截流损失。这种控制方式不仅会浪费许多电机输出功率，而且因为管阻特性的改变， 整个系统的供水效率也会大为降低。 1、根据离心泵的负载工作原理可知： 流量与转速成正比：Q∝N 转矩与转速的平方成正比：T∝N2 功率与转速的三次方成正比：P∝N3 而且变频调速自身的能量损耗极低，在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率，由 此可知在使用变频调速技术供水时，系统中流量变化与功率的关系： P变＝N3P额＝Q3P额 采用出口阀控制流量的方式，电机在工频运行时，系统中流量变化与功率的关系：P阀＝ （0.4+0.6Q）P额 其中，P为功率 N为转速 Q为流量 机械效率0.83 公司设定当前流量为水泵额定流量的60％，则采用变频调速时： P变＝QP额＝0.6P额 而采用阀门控制时： P阀＝（0.4+0.6Q）P额＝0.76P额， 节电＝（P阀-P变）／P阀*100％＝21.1％。