变频水泵工作原理

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摘要:目前市场主要产品为离心泵,是叶片泵一种,亦为应用为广泛泵型。此种泵工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转,使液体获离心力而完成水泵输水过程,这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。

变频水泵的工作原理简介 变频的变频指的是电机,变频应该是变频电机带动的变频水泵也就是可调节频率,变频电机就是可以调节转速调节流量,达到节能的目的,还有启动电流小,维护工作量小的优点。而普通就是用普通电机带动转动,即所谓的工频电机。我们日常用的频率50Hz,不可调速。调节流量需要通过节流来实现同,所以不节能。 变频的工作原理 变频利用改变电源的频率来改变电机的转速,从而改变出水量,变频水泵的转速决定其出水量的大小。
变频水泵的变频节能
由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
变频水泵的功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
变频水泵的软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
目前市场主要产品为离心泵,是叶片泵一种,亦为应用为广泛泵型。此种泵工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转,使液体获离心力而完成水泵输水过程,这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。离心泵是一种重要设备,它运转需要消耗大量动力!据统计,全世界20%电能是消耗水泵系统上。而事实上,采取必要技术措施及控制手段,其中30%-50%能耗是可以节省下来。
一:定速泵与变速泵:
传统供热、空调系统,是按单独质调节运行方式选择循环水泵,选泵原则是泵流量不能小于外网所需流量,一般外网理论流量1.1~1.2倍,扬程按管路及用户总阻力1.05~1.10倍进行选择,这时对应轴功率已大于100%。可见按定流量运行方式,水泵运行电耗是很大。带来调节效果十分理想。
水泵按定流量运行方式,当部分负荷状态下,系统所需流量降低,为适应其流量变化,需减小阀门开度调节以改变系统特性曲线,即消耗多余压头,浪费了大量电能!
改变阀门开度完成对水泵运行点调节,我们还可以采用改变泵转速方法:
由可以看出:当泵转速改变后泵性能曲线将同时改变,而转速将随频率[Hz]改变而改变。对循环水泵性能分析可知:水泵流量、扬程和轴功率均与水泵叶轮转速之间存着一定比例关系:
如由此可以看出,水泵扬程与电机转速平方成正比,水泵轴功率与电机转速立方成正比。即当水泵流量降低20%时候,电机转速应降低20%,水泵电耗将降低50%;当水泵流量降低50%时候,电机转速就降低50%,水泵电耗降低87.5%。当系统需要流量降低时,降低转速,相应水泵流量降低,水泵轴功率降低,节约电能效果显著。,采用变速调节,也避免了采用阀门调节时不必要阀门压头损耗。
二:速度控制原理:
当流量降低时,控制器将检测压力信号(传感器电机电流或转速状态)。此时,控制器将向变频器发出一个信号,使其降低输出(较低频率)直至压力回到要求水平(设定点)。反之,当流量再次升高时,控制器将检测到压力降低。控制器将向变频器发出一个信号,使其提高输出(较高频率)直至压力回到要求水平(设定点)。
三:变速泵总体效率
通常人们所指泵效率,仅为水泵效率[hp],而严格意义上说,我们应该衡量是其总效率:
总体效率[ht]评估要同时考虑电机效率[hm]、水泵效率[hp]和转化效率[hd]。总体效率是指P1到P4变化。电机效率电机效率等级和电机负荷不同而不同。
技术进步,变频技术将越来越多被人们认可和应用,配合正确系统设计(如三次泵系统)以及科学选泵配泵,使用户感受到更高舒适性同时,到更加明显节能效果。

标签:变频水泵

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