为r1系统工作点沿方向I由原来的A点移至B点受其节流作用压力H1变为H2水泵轴功率实际值kW可由公式PQHηcηb×103得出。其中P、Q、H、ηc、ηb分别表示功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率直接传动为1假设总效率ηcηb为1则水泵由A点移至B点工作时电机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。如果采用调速手段改变水泵的转速
当流量从Q1减小50至Q2时那么管网阻力特性为同一曲线r0系统工作点将沿方向II由原来的A点移至C点水泵的运行也更趋合理。在阀门全开只有管网阻力的情况下系统满足现场的流量要求能耗势必降低。此时电机节省的功耗为AQ1OH1和CQ2OH3的面积差。比较采用阀门开度调节和水泵转速控制显然使用水泵转速控制更为有效合理具有显著的节能效果。
另外阀门调节时将使系统压力H升高这将对管路和阀门的密封性能形成威胁和破坏而转速调节时系统压力H将随泵转速
的降低而降低因此不会对系统产生不良影响。
从上面的比较不难得出当现场对水泵流量的需求从100降至50时采用转速调节将比原来的阀门调节节省BCH3H2所对应的功率大小节能率在75以上。与此相类似的如果采用变频调速技术改变泵类、风机类设备转速来控制现场压力、温度、水位等其它过程控制参量即采用变频调速技术改变电机转速的方法要比采用阀门、挡板调节更为节能经济设备运行工况也将得到明显改善。
3节能计算
对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果通常采用以下两种方式进行计算
根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量现场运行的负荷变化情况进行计算。
以一台IS150125400型离心泵为例额定流量20016m3h扬程50m配备Y225M4型电动机额定功率45kW泵在阀门调节和转速调节时的流量。根据运行要求水泵连续24小时运行其中每天11小时运行在90负荷13小时运行在50负荷全年运行时间在300天。
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则每年的节电量为W145×11×10069×30046035kWhW245×13×9520×300131625kWhWW1W246035131625177660kWh每度电按05元计算则每年可节约电费8883万元。根据风机、泵类平方转矩负载关系式PP0
03计算式中为P0额定转速
0时的功率P为转速
时的功率。以一台工业锅炉使用的22kW鼓风机为例。运行工况仍以24小时连续运行其中每天11小时运行在90负荷频率按46Hz计算挡板调节时电机功耗按98计算13小时运行在50负荷频率按20Hz计算挡板调节时电机功耗按70计算全年运行时间在300天为计算依据。则变频调速时每r