变频调速恒压与变压供水的能耗分析

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1、万方数据万方数据万方数据万方数据48排灌机械第25卷3025l20枣。1。55O图5恒压供水时百吨水能耗与流量的关系曲线由图5可见，转速在n=2600r／rain和n=2700r／min范围时，百吨水能耗最低，这是因为在这个转速范围内，流量在80～100m3／h变化，泵效较高。而转速低于n=2600r／min以后，百吨水能耗上升很快，比全速运行能耗还大，而一天当中用水低谷期较长，这时恒压供水不但不节能，反而浪费更大。3．2变压供水能耗分析图6是单泵变压供水的运行情况，当转速低于n=1800r／ra

2、in，变频器频率约为30Hz时，水泵降速后的性能线与恒压线已快要不相交了，流量再减小，变频器的转速也不会下降。80706050善40●n=2960r／man口n=2588r／min^n=2350r／minxn=2200r／minon=2020r／min·n=l800r／mill4080120160200Q／(m3／h)图6变压运行分析图图7是水泵转速与效率的关系。图中可以看出随着转速的降低，水泵高效区域向小流量偏移，流量在40—120m3／h的范围中，都处在70％的高效区内，单泵变流范围非常理想。

3、80706050蓄403020100lO30507090110130150Q／(ma／h)图7水泵转速与效率的关系曲线表3和图8分别是变压供水运行时，其转速及流量与百吨水能耗的计算和关系图。从图8中可以看出，随着转速的不断降低，百吨水能耗也跟着降低，这是因为随着转速降低，流量在变小的过程中，水泵高效区也往小流量偏移，但是，当转速低于n=1800r／rain时，百吨水能耗略有抬头。表3变压供水时转速及流量与百吨水能耗的计算转速／流量／扬程／轴功率／百吨水能耗／(r／min)(m3／h)mkWkW·h

4、25882350220020201800131．1112．197．879．142．223．422．521．921．320．416．512．38．86．43．412．611．O9．O8．13025l20喜。1。550图8百吨水能耗与流量的关系曲线3．3变压供水与恒压供水的能耗比较变压供水与恒压供水可从以下几方面进行比较：3．3．1变速范围恒压供水由于受恒压线的限制，该泵站变速下限为n=2480r／rain左右，而变压供水由于沿管网特性曲线运行，变速下限却达到n=l800r／min，变频器功能得到了充

5、分利用。3．3．2水泵高效区范围由于变速范围大，使变压供水方式的水泵高效区移动范围也变大，约为40～120m3／h，而恒压供水方式约为80—120m3／h，使流量的高效调节范围少了近40m3／h。3．3．3百吨水能耗等指标及变化趋势由于采用变压方式供水，使扬程、轴功率及百吨水能耗等指标明显得到改善，节能效果显著，见表4。表4变压供水比恒压供水的指标下降率从表4可以看出，轴功率和百吨水能耗指标比恒压方式供水下降率超过了20％。万方数据第1期汤跃等：变频调速恒压与变压供水的能耗分析49图9是变压供水和

6、恒压供水在百吨水能耗上的比较图，显然，两种方式的趋势有着截然不同的特征，恒压供水随着流量减小，能耗由大到小又快速增大，小流量段的品质不佳；变压供水随着流量减小，[1]能耗一直向节能方向发展。3025毒20至15奄1050图9变压供水和恒压供水在百吨水能耗上的比较图4结论(1)恒压供水恒压线需根据泵站实际认真设置，设置高了会减小调速范围和调流范围；(2)恒压供水在流量低谷时不但不节能，反而浪费能源；(3)变压供水调速范围和调流范围都比恒压时宽；[2][3][4][5][6][7][8](4)变压供水

7、比恒压供水要节能20％以上。参考文献(References)黄秉政．调速泵供水设计几个问题的讨论[J]．给水排水，1994(4)：10—13．崔福义，陈卫．恒压给水系统压力控制点的优选[J]．中国给水排水，1996，z2(1)：20一22．王荣涛，王新江．变频调速变压变量供水及数据采集系统的设计研究[J]．山东建材学院学报，1995，9(1)：9—12．何政斌，金海城，周炳强，等．变频调速变压变流量供水设备的研制及运行效果分析[J]．给水排水，1998，24(10)：59—63．王利平，刘欢，郑天

8、恒．变压变量供水技术实现的探讨[J]．冶金能源，2002，21(6)：45—47．马桂梅，谭光仪，陈次昌．泵变频调速的节能方案讨论[J]．四川工业学院学报，2003，22(3)：5—7．金明山，马桂梅．神经网络在泵的变频调速模型建立中的应用[J]．节能，2003(3)：16～17．袁云，俞赛峰，林磊，等．排水泵站变频节能的工程实践和机理初探[J]．排灌机械，2006，24(5)：25—28．(责任编辑贾国方)(上接第44页)(2)在喷水带的规划设计中要合理规划喷水带的铺设方向，尽量