恒压供水节电改造方案

2009/8/10 11:38:23
一. 节能原理

根据流体力学理论,电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为:
P=K*H*Q/η
其中K为常数;
η为效率。
它们与转速N之间的关系为:
Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=(N1/N2)2
P1/P2=(N1/N2)3



图中曲线1为风机在恒速下压力,H和流量Q的特性曲线,曲线2是管网风阻特性(阀门开度为100%)。假设风机在设计时工作在A点的效率最高,输出风量Q1为100%,此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求,当风量需从Q1减少到Q(例如70%)时,如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力,使管网阻力特性变到为曲线3,系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行,由图中可以看出,风压反而增加了,轴功率P2与面积BH20Q2成正比,减少不多。 如果采用变频调速控制方式,将风机转速由N1降到N2,根据风机的比例定律,可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示,可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3将大幅度降低,功率P3(相等于面积CH30Q2)也随着显著减少,节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比,节能的效果是十分明显的。
由流体力学可知,风量Q与转速的一次方成正比,风压H与转速的平方成正比,轴功率P与转速的立方成正比,当风量减少,风机转速下降时,起功率下降很多。
例如风量下降到80%,转速也下降到80%时,则轴功率下降到额定功率的51%;如风量下降到50%,功率P可下降到额定功率的13%,当然由于实际工况的影响,节能的实际值不会有这么明显,即使这样,节能的效果也是十分明显的。
因此在有风机、水泵的机械设备中,采用变频调速的方式来调节风量和流量,在节能上是一个最有效的方法。


二、工作原理

Invt节能控制器采用最新电脑控制技术,利用压力传感器信号及有关电气控制信号,根据供水管道的压力值控制水泵电机转速,将压力维持在所需的压力值上,将平时不必消耗的能量节省下来,从而达到节电的目的。
2、基本工作原理框图:


3、 Invt节能控制器特点:
l 保留原有控制程序不变,安装简便。采用市电/节能控制方式,以备故障时不影响生产。
l 利用电气控制,可将原有开、关式压力控制改为连续压力控制,压力控制更精确,供水压力更平稳。
l 软起动装置,无级调速控制,可避免启动电流冲击。
l 系统功率因数大大提高,几乎没有无功损耗。
l 操作方便,高效的计算机控制,故障率几乎为零。同步运行,不需任何调节。

三、节电效果预测

Invt节能控制器可最大程度上降低水泵的耗电量,由于实现了无级调速控制,水泵的耗电量就与设备使用情况密切相关。经加装Invt节能控制器进行节电改造后,我们预计总体上的节电效果一般可达到25%~65%,有些可达到更高的水平。

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