實(shí)用技術(shù)總第173期loi:10.3969j.issn.1005-2798.2014.01.014變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)水泵中的應(yīng)用宋超英(潞安環(huán)能股份公司王莊煤礦,山西長(zhǎng)治046031)摘要:文章通過(guò)分析循環(huán)水泵的運(yùn)行狀況,提出了循環(huán)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速控制的必要性,并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行了節(jié)能效果分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;變頻器;調(diào)速;節(jié)能中圖分類(lèi)號(hào):TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1005-2798(2014)01-0033-02能源問(wèn)題一直以來(lái)為世界各國(guó)所普遍關(guān)注,節(jié)要求。循環(huán)水泵由于功率較大都采用降壓?jiǎn)?dòng),在能技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用作為一種最直接的減少能源消耗關(guān)閉水泵出口閥門(mén)后手動(dòng)按鈕啟動(dòng),待轉(zhuǎn)速正常后的方式,更是受到高度重視。電能是各類(lèi)能源中最逐漸開(kāi)啟出口閥門(mén),運(yùn)行中,隨著氣溫的變化通過(guò)人重要也最昂貴的能源之一,電氣設(shè)備節(jié)能是當(dāng)今經(jīng)工調(diào)節(jié)循環(huán)水泵閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)完成循環(huán)水量即供熱濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。多年來(lái)國(guó)家一直大力提量的調(diào)節(jié)。倡保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源,并重點(diǎn)支持發(fā)展變頻調(diào)速技循環(huán)水泵是供熱系統(tǒng)的心臟,它擔(dān)負(fù)著驅(qū)動(dòng)熱術(shù),作為交流調(diào)速中心的變頻調(diào)速技術(shù)現(xiàn)已得到了媒傳遞熱能的功效,即利用電能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能,以顯著的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,克服沿程管道阻力和因建筑物中水暖系統(tǒng)與泵體的無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,水泵的發(fā)展已向軟啟動(dòng)、軟制高度差引起的阻力,在熱網(wǎng)運(yùn)行中起著不可替代的動(dòng)、智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展。作用。它的重要性決定了其能量消耗在實(shí)際生產(chǎn)中1變頻器工作原理所占據(jù)的比重,因此需要將其作為重點(diǎn)節(jié)能的對(duì)象來(lái)對(duì)待。變頻器是交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的一種,是將交流工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均適合于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)3循環(huán)水泵變頻器的選用速的電力電子變換裝置。交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式經(jīng)調(diào)研,循環(huán)水泵全部選用西門(mén)子MI-為:CROMASTER430系列變頻器,該變頻器由微處理器n=60p(1-S)控制,并采用具有先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶其中:n為電機(jī)轉(zhuǎn)速f為給電動(dòng)機(jī)供電的交流體管(LGBT)作為功率輸出器件,具有很高的運(yùn)行電頻率,P為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù),S為轉(zhuǎn)差率。由上式可可靠性和通用性。該變頻器采用脈沖頻率可選的專知:當(dāng)平滑地改變頻率∫時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n就可得到用脈寬調(diào)制方法,使電動(dòng)機(jī)處于低噪聲運(yùn)行環(huán)境保平穩(wěn)的改變。護(hù)功能完善,適用于國(guó)產(chǎn)的新舊普通異步電動(dòng)機(jī)。變頻調(diào)速系統(tǒng)利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作變頻器主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1用,通過(guò)連續(xù)改變變頻器的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的表1變頻器主要技術(shù)參數(shù)連續(xù)變化,并且使電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)差較小的范圍工作,轉(zhuǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)速有非常寬的調(diào)節(jié)范圍,運(yùn)行效率顯著提高電源電壓和功率范圍3AC380-480V±10%7.5-90kW控制方法線性Ⅴ/F控制2循環(huán)水泵運(yùn)行概況輸入率47~63Hz輸出頻率王莊煤礦供熱系統(tǒng)采用汽一水交換方式供暖,模擬輸入10-10V0-20mA-10V-+10V共設(shè)熱交換站6個(gè),循環(huán)水泵20臺(tái)。在采暖期,采模擬輸入20-10V0~20mA暖負(fù)荷隨著室外氣溫的變化而變化,為保證室內(nèi)溫模擬輸出2個(gè)可編程(0度滿足熱用戶的要求,通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的流量來(lái)繼電器輸出3個(gè)可編程30VDC/5A(電阻性負(fù)載)250VAC/2A(電容性負(fù)載控制整個(gè)熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)的循環(huán)流量,從而達(dá)到調(diào)節(jié)收稿日期:2013-10092014年1月宋超英:變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)水泵中的應(yīng)用第23卷第1期循環(huán)水泵變頻器運(yùn)行效果分析5結(jié)語(yǔ)循環(huán)水泵采用西門(mén)子 MICROMASTER430系1)變頻器帶VF模式,特別適用于普通的鼠列,變頻器啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牧阒饾u平穩(wěn)升到所籠式電動(dòng)機(jī)配套使用,用此方法對(duì)舊設(shè)備改造,維護(hù)需轉(zhuǎn)速,電流從零開(kāi)始上升,電流始終在額定電流范方便,可達(dá)到節(jié)能效果。圍內(nèi)。2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牧阒饾u平穩(wěn)升到所需轉(zhuǎn)速,運(yùn)行中根據(jù)室外氣溫的變化,選擇設(shè)定熱網(wǎng)系電流從零開(kāi)始上升,啟動(dòng)電流小,減少了啟動(dòng)時(shí)大電統(tǒng)回水壓力,變頻器以壓力為參照,隨著溫度的變化流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,從而改變循環(huán)水泵流量以改變3)由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換,避免了因管熱網(wǎng)供熱量,最終達(dá)到熱用戶的要求。網(wǎng)壓力超限而導(dǎo)致管道破裂。根據(jù)水泵的相似定律和流體力學(xué)原理,不同轉(zhuǎn)4)循環(huán)水泵工作在變頻工況,其流量小于額速運(yùn)行的同一臺(tái)葉片泵,其轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程和功率定流量,并且循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速降低,達(dá)到了水泵的輸出之間有以下關(guān)系流量和系統(tǒng)所需流量的平衡,從而節(jié)約了能量,同時(shí)Q1/Q2=n1/n2減少了水泵軸承的磨損和發(fā)熱,延長(zhǎng)了水泵和電動(dòng)H1/H2=(n1/n2)機(jī)的機(jī)械使用壽命。N1/N2=(n1/m2)25)變頻器操作方式簡(jiǎn)單方便,循環(huán)流量的調(diào)由此,N/N2=(Q1/Q2)節(jié)通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),不用人工控制閥門(mén)的開(kāi)度Q為水泵流量;H為水泵揚(yáng)程;N為電動(dòng)機(jī)功節(jié)省了人力。率;n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在近幾年的實(shí)際運(yùn)行中,該系統(tǒng)以其良好的驅(qū)即流量與轉(zhuǎn)速成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成動(dòng)方式,為電氣設(shè)備提供了一種良好的工作環(huán)境,使正比揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比。理論上,如流量為電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于保護(hù)狀態(tài),減少了設(shè)備的停機(jī)時(shí)間,額定流量的75%,使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在額定轉(zhuǎn)延長(zhǎng)了使用壽命,降低了電氣設(shè)備的故障率,減少了速的34運(yùn)行,其軸功率為額定功率的42%,與采電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電能消耗,使循環(huán)水泵實(shí)現(xiàn)了節(jié)電、節(jié)用閥門(mén)調(diào)節(jié)相比,可減少58%的功率,如流量下降水節(jié)省人力的目標(biāo),最終達(dá)到使供熱系統(tǒng)高效率運(yùn)到額定流量的50%,使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速行的目的。的1/2運(yùn)行,其軸功率為額定功率的1/8,與閥門(mén)調(diào)節(jié)相比,可減少7/8的功率,流量變動(dòng)越大電動(dòng)機(jī)獲責(zé)任編輯:常麗芳得的節(jié)電效果越顯著。(上接第15頁(yè))技術(shù)措施。在工作面推進(jìn)度極慢的回采。情況下,杜絕了工作面自燃發(fā)火事故,確保了工作面安全正常回采。尤其是在工作面推進(jìn)475m時(shí),監(jiān)參考文獻(xiàn):測(cè)到27~30號(hào)支架后采空區(qū)CO體積分?jǐn)?shù)在24h[1]王德明.礦井火災(zāi)學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社內(nèi),由2×10上升到2×10-,出現(xiàn)了發(fā)火征兆,通2008過(guò)采取目標(biāo)注氮、壓注凝膠等措施,在兩個(gè)圓班內(nèi)[2]王省身.礦井火災(zāi)防治[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版CO體積分?jǐn)?shù)降低到2×103,成功消除了自燃發(fā)火社,1990事故。[3]趙順武.基于氣體分析法的煤炭自燃發(fā)貨監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J].煤礦安全,2008,39(8):47-493結(jié)語(yǔ)[4]韓紅遠(yuǎn),朱翔宇.分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在煤礦火災(zāi)預(yù)警中的應(yīng)用[J].太原科技,2007(10):91-92現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明,大傾角工作面回采期間所采取[5]控令六注凝膠技術(shù)在礦井防滅火工作中的應(yīng)用[的防滅火技術(shù)措施是合理有效的,措施的實(shí)施克服煤炭科學(xué)技術(shù),2004,32(6):21-23.了工作面推進(jìn)速度慢、采空區(qū)漏風(fēng)大、頂板控制難等[6]文虎,邱春亮陳安明,等綜放面煤層自燃膠體防滅帶來(lái)的煤層自燃防治難題,有效抑制了大傾角工作火技術(shù)[J]煤礦開(kāi)采,2004(2):59-61面回采期間煤層的自燃趨勢(shì),發(fā)揮了重要的安全保障作用,保證了東峽煤礦大傾角工作面的安全順利[責(zé)任編輯:常麗芳]