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变频供水设备节能理论分析

时间:2018-06-11 21:05来源:未知 编辑:saintbox 点击:

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   水泵(water pump)运转的动力(dòng lì)是靠马达传送轴功带动水泵转动,通过(tōng guò)改变电机转速则可以改变电动(electric)机的输出功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)达到控制(control)水泵转速的目的.水泵转速改变后,能耗也随之改变. 由水泵比例律[1]: Q1/Q=n1/n 
  (2)H1/H=(n1/n)2 
  (3)N1/N=(n1/n) 3 
  (4) 式中 Q———流量(单位:立方米每秒); n———转速;H———扬程;N———轴功率(指物体在单位时间内所做的功的多少). 当转速n改变时,轴功率N与转速n成三次方正比.也就是说转速的改变对轴功率的影响(influence)最大,由图4所示
  

 图4 恒速泵供水(Water supply)工况 水泵(water pump)在管网(Pipe Network)中的工况图也就是水泵特性曲线(Curve) (Q-H)与管路的阻力特性曲线(Q-Σh)的交点A,即水泵的工作(gōng zuò)点.一般在设计中,水泵均考虑(consider)在 最不利工况下供水,水泵在选型上也是按水泵工作点选型和安装使用(use).但在实际运行中,管网用水量常常低于最不利工况,这时,水泵仍恒速运转,所做的功就有一部分为无用功.根据式
  (4),在低负荷(load)的情况(Condition)下,如能使水泵(water pump)相应做低负荷运转,就能最大化减少水泵的轴功率(指物体在单位时间内所做的功的多少). 图4中,HsT为管网(Pipe Network)系统(system)中最不利点所需静压, Ha是在管网系统最不利工况下水泵所需的扬程,Q-H为水泵性能曲线(Curve),Q-Σh是系统管网阻力性能 曲线,其工况点是A点,此时扬程为Ha,流量(单位:立方米每秒)为Qa   当系统用水量由Qa降到Qb时,水泵仍在作恒速运转,水泵的扬程H与系统所需的扬程H1相比过剩了H′的压力.为了减少这部分过剩扬程的电耗,对水泵采用降低(reduce)转速的措施(指针对问题的解决办法). 设水泵原额定转速为n,在出水Qb时,其扬程为H,轴功率为N,为使扬程由H降到H1,其相应 转速n1、轴功率N1可由式
  (3)、 
  (4)得出:N1=N(H1/H) 3/2 
  (5) 降速后的节能(Energy saving)量为 N节=N-N1=N-N(H1/H)3/2 
  (6) 由此可见,水泵(water pump)调速后节能(Energy saving)量(energy)的大小取决于 H1/H的比值(两数相比所得的值). 
 
 

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