基于变工况运行的泵能耗指标计算方法

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1、第25卷第3期农业工程学报Vol.25No.3462009年3月TransactionsoftheCSAEMar.2009基于变工况运行的泵能耗指标计算方法※汤跃，秦武轩，袁寿其（江苏大学流体机械工程技术研究中心，镇江212013）摘要：为了对变工况运行水泵的能耗进行合理的评价，根据水泵性能曲线和流量随时间变化规律，在三维空间建立了水泵运行状态体系。通过功率对时间进行积分求得水泵在某时段的电能，通过二重积分计算水泵在该时段的提水量与扬程之积，进而提出了一种变工况条件下水泵能耗指标的计算模型，解决了现有水

2、泵能耗指标计算方法的局限性。以某泵站水泵运行数据为实例，运用新的能耗指标计算方法进行了计算，证明该计算方法能够对变工况下运行的水泵能耗进行合理的计算。关键词：泵，能耗计算，曲面积分式，能耗指标中图分类号：TV675文献标识码：A文章编号：1002-6819(2009)-3-00-04汤跃，秦武轩，袁寿其.基于变工况运行的泵能耗指标计算方法[J].农业工程学报，2009，25(3)：46－49.TangYue,QinWuxuan,YuanShouqi.Methodtocalculatetheenergyc

3、onsumptionindexofpumpoperationundervariableworkingconditions[J].TransactionsoftheCSAE,2009,25(3)：46－49.(inChinesewithEnglishabstract)该指标只反映了流量和能耗之间的关系，没有考虑0引言到扬程对水泵能耗的影响，因此该指标在评价水泵能耗节能降耗是当今中国社会经济发展中最紧迫的任务的时候显得不够全面之一。2006年7月,国家印发了《“十一五”十大重点节能千吨米能耗可以用下式表示

4、：工程实施意见》。十大重点节能工程是《节能中长期专项1000Ee规划》的重要内容，已纳入国民经济和社会发展第十一3.6QtH个五年规划纲要》,是实现“十一五”单位GDP能耗降低式中e——千吨米能耗，kW·h/(kt·m)；Q——某时段内[1]20%左右目标的一项重要的工程技术措施。水泵平均流量，m3/s；H——同一时段内泵站的平均扬程，泵类被列入“电机系统节能工程”，泵的用电量占全m；ρ——水的密度，kg/m3；t——提水时间，h。国用电量的20.9%。农用排灌泵站是泵的主要应用场所。理论能源单耗（

5、认为水泵的能量传递和转换无损耗）目前中国农用排灌泵站的运行效率偏低,电能损耗过大，为2.72kW·h/(kt·m)。理论能源单耗值与能源单耗值之比增大了排灌泵站的运行费用。因此研究泵站的节能技术,可以反应水泵的运行效率。降低泵站的能源消耗,已成为中国实现节能降耗的重要千吨米能耗指标综合考虑了流量和扬程对水泵能耗措施。国内外很多学者在泵站节能方面做了大量的研的影响。但其在定义时是在一定工况下考虑的，当Q和[2-11]究，但对水泵能耗计算方法仍有一些不足的地方，因H发生变化时很难取值。因此，文献[6]、[7

6、]建议在变工此如何进一步合理计算，显得十分重要，本文就此做了况条件下，取其平均值或加权平均值，这样就有一定误一些研究。差，使得对泵能耗的评价不够精确。1现有的能耗指标计算方法另外，一般情况下泵站中电表显示的是泵站内所有耗电设备的耗电量，包括水泵机组、辅助泵、照明、取[12-19]目前国内水泵能耗计算方法主要有以下两种：暖等设备。水泵机组没有单独安装电表，要想知道水泵千吨水能耗可以用下式表示：运行耗电量有一定困难。目前一般都用泵站耗电量来计1000Ee算水泵的能耗指标，显然有一定的误差。G式中e´——

7、千吨水能耗，kW·h/kt；E——某时段内水泵2变工况运行能耗指标计算的讨论消耗的电能，kW/h；G——同一时段内水泵提水量，t。对水泵进行性能检测试验，可以得出其性能曲线。即H-Q、P-Q等曲线，如图1所示。收稿日期：2008-07-03修订日期：2008-10-14当水泵定速运行时，其扬程、功率都沿图1所示的基金项目：江苏省自然基金重点项目（BK2007706）；国家“863”高技术研究发展计划资助项目（2006AA05Z250）H-Q和P-Q曲线变化。用最小二乘法对这些曲线进行拟作者简介；汤跃，男

8、，副研究员，主要从事泵站工程及其自动控制技术的合可以得到扬程H和功率P随流量Q而变化的函数：研究。镇江江苏大学流体机械工程技术研究中心，212013PP(Q)HH(Q)※通讯作者：秦武轩，男，主要从事泵站工程及其自动控制技术的研究。镇对水泵的流量进行实时跟踪可以得到水泵的流量Q江江苏大学流体机械及工程中心，212013。Email：qinwuxuan111@163.com随时间t而变化的曲线。如图2所示。用最小二乘法对此第3期汤跃等：基