實(shí)用技術(shù)總第173期doi:10.3969/.isn.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,山西長治046031)摘要:文章通過分析循環(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)能中圖分類號:TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1005-2798(2014)01-0033-02能源問題一直以來為世界各國所普遍關(guān)注,節(jié)要求。循環(huán)水泵由于功率較大都采用降壓啟動,在能技術(shù)的開發(fā)利用作為一種最直接的減少能源消耗關(guān)閉水泵出口閥門后手動按鈕啟動,待轉(zhuǎn)速正常后的方式,更是受到高度重視。電能是各類能源中最逐漸開啟出口閥門,運(yùn)行中,隨著氣溫的變化通過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)水泵閥門的開度來完成循環(huán)水量即供熱濟(jì)和社會發(fā)展的必然趨勢。多年來國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)化為水的動能,以顯著的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(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)與泵體的無論是國內(nèi)還是國外,水泵的發(fā)展已向軟啟動、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、智能化、自動化等方向發(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)能的對象來對待。工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均適合于交流電動機(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,為給電動機(jī)供電的交流體管(LcBr)作為功率輸出器件,具有很高的運(yùn)行電頻率,P為電動機(jī)極對數(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)平滑地改變頻率時電動機(jī)轉(zhuǎn)速n就可得到用脈寬調(diào)制方法,使電動機(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,適用于國產(chǎn)的新舊普通異步電動機(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)見表1用,通過連續(xù)改變變頻器的輸出頻率來實(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控制方法性Ⅴ/F控制2循環(huán)水泵運(yùn)行概況輸入頻率47~63Hz輸出頻率0~650Hz王莊煤礦供熱系統(tǒng)采用汽—水交換方式供暖模擬輸入0-10V0-20mA-10V-+10V共設(shè)熱交換站6個,循環(huán)水泵20臺。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TH中國煤化工編程(0-20mA)度滿足熱用戶的要求,通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的流量來CNMH GAC2A(電容性負(fù)載)控制整個熱網(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:2013-1009作者簡介:宋超英(1971-),女,山西長治人,工程師,從事機(jī)電技術(shù)工作332014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)語循環(huán)水泵采用西門子 MICROMASTER430系1)變頻器帶ⅤF模式,特別適用于普通的鼠列,變頻器啟動時電動機(jī)轉(zhuǎn)速從零逐漸平穩(wěn)升到所籠式電動機(jī)配套使用,用此方法對舊設(shè)備改造,維護(hù)需轉(zhuǎn)速,電流從零開始上升,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)電動機(jī)轉(zhuǎn)速從零逐漸平穩(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)系電流從零開始上升,啟動電流小,減少了啟動時大電統(tǒng)回水壓力,變頻器以壓力為參照,隨著溫度的變化流對電網(wǎng)的沖擊。來改變電動機(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)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Q1/Q2=n1/n減少了水泵軸承的磨損和發(fā)熱,延長了水泵和電動H1/H2=(n1/n2)機(jī)的機(jī)械使用壽命N1/N2=(n1/n2)5)變頻器操作方式簡單方便,循環(huán)流量的調(diào)由此,N/N2=(Q/Q2)節(jié)通過電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),不用人工控制閥門的開度,Q為水泵流量;H為水泵揚(yáng)程;N為電動機(jī)功節(jié)省了人力率;n為電動機(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,如流量為電動機(jī)長期處于保護(hù)狀態(tài),減少了設(shè)備的停機(jī)時間額定流量的75%,使感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速控制在額定轉(zhuǎn)延長了使用壽命,降低了電氣設(shè)備的故障率,減少了速的3/4運(yùn)行,其軸功率為額定功率的42%,與采電動機(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,與閥門調(diào)節(jié)相比,可減少7/8的功率,流量變動越大電動機(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)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?；夭?。尤其是在工作面推進(jìn)475m時,參考文獻(xiàn)測到27~30號支架后采空區(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過采取目標(biāo)注氮、壓注凝膠等措施,在兩個圓班內(nèi),[2】王省身礦井火災(zāi)防治[M.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版CO體積分?jǐn)?shù)降低到2×10-3,成功消除了自燃發(fā)火事故[3]趙順武.基于氣體分析法的煤炭自燃發(fā)貨監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)[J].煤礦安全,2008,39(8):47-493結(jié)語[4]韓紅遠(yuǎn),朱翔宇.分布式光纖測溫系統(tǒng)在煤礦火災(zāi)預(yù)警中的應(yīng)用[J].太原科技,2007(10):91-9現(xiàn)場實(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[J的防滅火技術(shù)措施是合理有效的,措施的實(shí)施克服術(shù)200432(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]中國煤化工綜放面煤層自燃膠體防滅帶來的煤層自燃防治難題,有效抑制了大傾角工作CNMHG2):59-61面回采期間煤層的自燃趨勢,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]34