B050315 水泵的调节方式与能耗分析
水泵的耗能及节能问题
如何降低水泵电单耗？水泵广泛应用于工农业生产和居民生活的各个领域，每年消耗在水泵机组上的电能占全国总电耗的21%以上，在供水企业中占生产成本的30%-60%，在我公司水泵电耗占到全公司用电的40%-50%, 因此水泵的节能问题具有重要意义。
因为在工业生产中广泛使用循环水泵，即水泵从水池中吸水，经换热设备后温度升高，通过冷却塔把热量散入空气中，降温后再回入水池，如此循环使用。
下面则研究一下循环泵的节能使用水泵实际扬程H（Q，t）是流量Q 和时间t 的函数，它的大小同工艺要求和设备自身的调节能力有关，在带有调速装置的泵站系统中，通过调节水泵转速或开泵台数,H（Q，t）可以按照工艺要求（如管网特性要求，生产工艺的要求）提供。
在没有调速装置的情况下，由于设备自身特性同工艺要求不匹配，泵输出的H（Q，t）也不一定等于工艺要求的扬程，这样将有一些富裕扬程被浪费，比如通过开关泵调节供水扬程时，水泵单耗与其出口流量、压力、效率有关，其轴功率（输入功率）可用下式计算：N=9.81×Q×H/η式中Q—循环水泵流量，m3/s；H—水泵扬程，m；η—效率，%。
可见影响水泵轴功率N 大小，即水泵电耗高低的主要因素是出口流量Q、扬程H 以及泵效率。
降低水泵电单耗的措施:1. 采用变频调速技术目前，变频器技术已很成熟，在市场上有很多国内外品牌的变频器，这为变频调速供水提供了充分的技术和物质基础。
通过变频调速技术，改变水泵转速，从而改变水泵的供水流量，则不会存在富裕扬程，具有优良的节能效果。
我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。
我公司实行多泵并联恒压供水，其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，可以实现恒压变量供水。
2. 循环水泵的合理配备根据生产工艺需要，循环水量是不断变化的，只靠变频调速装置有时还做不到合理用能，比如平均用水量1900 吨/小时，开两台1200 吨/小时的水泵在生产用量大时（最大流量2500 吨/小时）达不到生产要求，只能开三台1200吨/小时的水泵，除带变频的一台泵，另两台水泵的出口阀门只能开一半，这时就只能采取扬程富裕的运行方式，虽然可以做到让阀后满足工艺要求，但阀前水泵提供的富裕扬程却被浪费了。
水泵供水系统中的节能运行优化方法
水泵供水系统中的节能运行优化方法节能是当前社会发展的重要课题之一，水泵供水系统在城市和农村中广泛应用，具有巨大的节能潜力。
本文将介绍水泵供水系统中的节能运行优化方法，包括调整水泵运行方式、优化水泵选型和设计、改进水泵控制系统等。
首先，在水泵供水系统中，合理的水泵运行方式是实现节能的关键。
通常，供水系统采用定频运行方式，即水泵全天以恒定的速度运行。
然而，定频运行无法根据实际需求调整水泵的出水流量，造成了能源的浪费。
为了优化节能，可采用变频控制技术。
变频控制技术可以根据实际用水需求调整水泵的运行速度，实现出水流量的调节，减少能源消耗。
此外，根据水压变化的实际情况，合理设置水泵的运行时间和停机时间，避免长时间的低负载运行，降低能源浪费。
其次，优化水泵的选型和设计也是节能运行的重要手段。
在选型上，应该根据实际使用需求选择合适的水泵类型和型号。
一般来说，大功率的水泵在低负载时能效较低，因此应当避免过大的冗余功率。
此外，可选择具有高效率的水泵来替代老旧设备，以提高能源利用效率。
在设计方面，合理的水泵布置和设计能够减少压力损失和阻力，降低水泵的能耗。
需要注意的是，应遵循最佳操作点的原则，即在最高效率点工作，以减少无效能耗的发生。
另外，水泵控制系统的改进也是实现节能运行的重要手段之一。
传统的控制方法主要是基于压力或流量的反馈控制，效果有限。
根据现代技术的发展，采用先进的智能控制系统可以实现更精确的控制和节能效果。
例如，可以采用模糊控制、PID控制或模型预测控制等，根据实时数据进行水泵运行状态的智能分析和优化，实现节能运行。
同时，可安装传感器来监测水泵系统和水源的状态，实时调整水泵的工作参数，提高供水系统的整体效率。
此外，还可以考虑将水泵与其他能源设备的联动运行，实现能源的互补利用。
例如，可以将水泵系统与太阳能光伏发电系统相结合，利用太阳能为水泵供电，减少对传统能源的依赖。
此外，还可以将余热回收利用，将水泵系统与水源热泵或余热回收装置相结合，利用废热为其他用途提供能源，达到节能的目的。
排水系统中水泵运行参数的调整与优化
排水系统中水泵运行参数的调整与优化在排水系统中，水泵是不可或缺的关键设备之一。
水泵的运行参数的调整与优化对于排水系统的有效运行至关重要。
本文将就水泵的运行参数进行探讨，提出调整与优化的方法。
1. 水泵选型与流量控制水泵的选型应该根据具体的排水系统情况来确定。
首先需要考虑的是排水系统所需的最大流量和扬程，然后选择适当的水泵类型和型号。
在水泵运行过程中，为了减少水泵的阻力损失，应尽量减小管道布置的弯曲和阀门的阻力，从而提高水泵的工作效率。
2. 水泵转速的调整水泵的转速直接影响其运行效率和能耗。
通常情况下，在满足排水系统需求的前提下，调整水泵的转速可以达到最佳的工作状态。
可以通过调整水泵的供电频率、用变频器调整电机的转速等方法来实现转速的调整与优化。
3. 水泵运行管路的优化水泵的进出水管路布局对其运行也有很大的影响。
合理设计水泵和管路之间的连接方式，减小管道的阻力损失。
在接入水泵的管道内部，可以设置流量调节装置，如节流阀等，来实现对水泵流量的调整与优化。
4. 水泵的平衡运行在水泵系统中，如果多台水泵并联或串联运行，应注意水泵之间的平衡运行。
通过合理调整水泵之间的流量分配，避免单台水泵过载或不工作的情况，提高整个系统的运行效率。
可以利用流量控制阀等设备来实现水泵的平衡运行。
5. 水泵的维护与监控定期对水泵进行维护和检修是保证其运行效率的重要手段。
定期检查水泵的轴承、密封件等重要部件的磨损情况，及时更换损坏的零部件。
同时，安装监测设备，如压力传感器、流量计等，实时监测水泵的运行参数，及时发现异常情况并进行处理。
在排水系统中，水泵的运行参数的调整与优化对于提高系统的运行效率和降低能耗具有重要意义。
通过合理选择水泵型号、调整转速、优化管路布局、实现水泵之间的平衡运行以及定期维护与监控，可以使排水系统获得更好的运行效果。
希望本文对读者了解排水系统中水泵运行参数的调整与优化有所帮助。
水位、水泵的控制方式与节能的关系
水位、水泵的控制方式与节能的关系水位(水压)控制的目的是为了保持水泵供水流量的稳定，实质是个保持物料的平衡问题。
不管采用什么调节、控制手段，最终结果反映的仍然是水泵的耗电。
dlr回帖中所说的连续调节和断续调节是针对被控量的作用而言的，为便于区分，特把连续调节和断续调节分别更正为连续控制和断续控制。
因此楼主所说的启停控制，应该是属于有中间区的双位控制系统，虽然是用水泵的启、停来控制水位，尽管其启停频繁，但在控制中肯定还是有个水位的上、下限的。
为什么连续控制比断续控制效果好，可从以下几方面来看:一．从控制的质量要求双位控制的过渡过程是断续控制作用下的等幅振荡过程。
被控量水位总在上、下限之间振荡，如果设定的水位上、下限范围越小，或者用水量越大，其振荡频率越高，则水泵的启、停越频繁，对电网和机械的冲击越大；这样的控制系统水泵是断续运转的，对水位也是断续控制的。
如果采用连续控制，则被控量水位是可以连续地被控制，由于反馈控制是按水位的偏差进行控制，偏差是控制的依据，只要水位偏离给定值，系统就会产生控制作用，力图消除偏差的存在，所以其能将水位稳定在我们所要求的设定值上。
也就是说变频调速供水系统能够通过PI控制功能，自动地保持供水与用水之间的平衡。
其控制精度高，水位波动小。
这样的控制系统水泵是连续运转的,对水位也是连续控制的。
二．从水泵的节能效果看用得最普遍的是离心式水泵，离心式水泵属于平方律负载。
水泵最主要的参数是流量和扬程，供水功率与流量和扬程的乘积成正比。
我们先了解下扬程特性和管阻特性。
扬程特性反应了用水流量的大小对扬程的影响，即用水量越大，则供水系统的扬程将越小；水泵的转速下降，其供水能力也会下降，扬程特性将下移。
而管阻特性就是为了在管路内得到一定的流量所需要的扬程；管阻特性与管道粗细、长短，阀门开度有关。
通常对水泵的流量调节有阀门调节和调速调节两种方式，我们来看看其是怎样运行的。
1．变阀门调节:启动水泵后，观察水泵出口的压力，根据压力表指示来开大或关小水泵出口阀门来调节流量，而水泵的转速则是保持不变的(即大多为电机的额定转速)。
水泵操作方式及故障分析
水泵操作方式及故障分析水泵作为一种常用的机械设备，广泛应用于建筑、农业灌溉、工业生产等领域。
了解水泵的操作方式和故障分析对于保证其稳定运行和延长使用寿命都至关重要。
一、水泵的操作方式：1.启动前准备：（1）检查水泵的电源接线是否牢固，电机与水泵轴向联接是否紧固可靠。
（2）检查进、出口管道是否密封，防止漏水。
（3）检查水泵轴承及密封件的润滑与冷却情况。
2.启动操作：（1）打开进、出口阀门，确保管道通畅。
（2）检查电机运行方向是否正确，应与水泵标志箭头方向相同。
（3）将启动按钮拨到“启动”位置，观察水泵运行情况。
3.运行时的操作：（1）观察水泵的工作状态，确保水泵正常供水或排水。
（2）定期检查水泵轴承温度，若过高，则应及时停机检查。
（3）注意保持水泵运行环境的清洁，防止外部杂质进入。
4.关闭操作：（1）关闭进、出口阀门，防止水泵在停机后继续漏水。
（2）将启动按钮拨到“停机”位置，使水泵停止运行。
（3）断开电源，对电机和水泵进行检查和维护。
二、常见水泵故障分析：1.水泵不能启动：（1）检查电源是否正常供电。
（2）检查电机与水泵轴向联接是否紧固。
（3）检查电机启动开关是否完好。
（4）检查电机运行方向是否正确。
2.水泵启动后无供水或供水不足：（1）检查进、出口阀门是否打开。
（2）检查水泵是否有漏水现象。
（3）检查进、出口管道是否受阻。
3.水泵噪音过大：（1）检查水泵轴承是否润滑良好。
（2）检查水泵叶轮是否有异物卡住。
（3）检查进、出口管道是否有松动或泄漏。
4.水泵运行过热：（1）检查水泵轴承是否过紧或松动。
（2）检查轴承润滑情况，如润滑油是否充足。
（3）检查电机转速是否过高。
5.水泵泵体漏水：（1）检查水泵密封件是否磨损或老化。
（2）检查水泵轴承是否磨损严重。
（3）检查进、出口管道连接是否紧固。
总之，正确的操作水泵非常重要，可以降低故障概率，延长水泵的使用寿命。
同时，对于故障及时的分析和维修也是必要的，可以保证水泵的正常运行。
水泵节能方案
水泵节能方案嘿，朋友们！咱今儿就来聊聊水泵节能方案这档子事儿。
你说这水泵啊，就好比咱家里的老黄牛，默默干活儿，可咱也得心疼它不是？让它省力又高效地工作，这就是咱要琢磨的事儿。
你想想看，那水泵就跟咱人似的，要是一直使大力气，还不懂得休息和调整，那不得累垮呀！所以啊，咱得给它找些好法子，让它干活儿的时候能轻松点。
比如说，咱得给它选个合适的“工作环境”。
就像咱人找工作得看环境好不好一样，水泵也得有个合适的地方待着。
要是把它放在一个不合适的地儿，那它肯定不乐意干活儿呀，还能节能吗？还有啊，咱得注意它的“饮食”。
这水泵的“饮食”可就是电啦！给它太多电，它可能就浪费了，给少了呢，又干不了活儿。
这就得咱好好把握这个度，就像咱吃饭一样，不能吃太多撑着，也不能吃太少饿着。
咱得找到那个刚刚好的点，让它吃得饱饱的，还不浪费。
再有呢，咱得给它做做“体检”。
时不时看看它有没有啥毛病，要是有问题赶紧解决，别等小毛病变成大问题了才着急。
这就跟咱人每年都要体检似的，提前发现问题，早早解决，才能健健康康的呀！你说这水泵节能方案重要不？那肯定重要啊！这能给咱省不少钱呢！咱平时过日子不都得算计着嘛，这能省一点是一点呀。
而且这也是为了环保呀，让咱的地球也能轻松点不是？咱就拿个实际例子来说吧，有个工厂之前没注意水泵节能这事儿，那电用得哗哗的，每个月电费都高得吓人。
后来听了咱这些建议，给水泵调整了一下，嘿，你猜怎么着？电费一下子就降下来了不少呢！这可不是小数目啊，能买多少好吃的好玩的呀！所以啊，大家可别小瞧了这水泵节能方案。
这就像咱生活中的很多小事儿一样，看着不起眼，可真要是做好了，那好处可多着呢！咱得重视起来，让咱的水泵也能快乐地工作，还能帮咱省钱，多好的事儿呀！大家都行动起来吧，让咱的水泵都能变成节能小能手！。
水泵运行工作点的调节方法(一)
水泵运行工作点的调节方法(一)水泵运行工作点的调节方法水泵是工业生产过程中常用的设备之一，而水泵的运行状态非常重要，对生产工艺的影响非常大。
在水泵运行过程中，工作点的调节非常关键。
本文将介绍一些常见的水泵工作点调节方法及其原理。
工作点的概念在水泵运行时，水流的流量和压力是需要考虑的两个重要因素。
水泵的工作点即为水流量和压力之间的一个平衡点。
一般来说，工作点位置越靠近水泵性能曲线上升段，说明水泵的效率越高，而工作点位置越靠近下降段，说明水泵效率越低。
常见的工作点调节方法改变泵的转速水泵的转速对于水泵的工作性能有着至关重要的影响。
在某些情况下，可以通过改变水泵的转速来调节水泵的工作点。
一般来说，水泵的额定转速是不可以改变的，因此改变水泵的转速需要采用变频调速器等设备，通过改变电机的转速来改变水泵的转速。
调节进出口阀门除了改变水泵的转速外，还可以通过调节进出口阀门来调节水泵的工作点。
打开进水阀门可以增加水泵的进水量，从而增加水泵的流量；打开出口阀门可以减小系统阻力，从而减小水泵的扬程。
但需要注意的是，调节进出口阀门可能会影响进出水管道的水流速度，产生过大的流速会影响管道的运行稳定性。
更换叶轮型号水泵的叶轮型号对于水泵的流量和扬程也有着很大的影响作用。
可以通过更换叶轮型号来实现水泵工作点的调节。
一般来说，更换叶轮型号需要进行理论计算和实际测试，并选用合适的叶轮，以达到最佳效果。
总结在水泵运行过程中，保持合理的工作点是非常重要的，可以有效提高水泵的效率和节能效果。
本文介绍了水泵工作点调节的一些常见方法，可以根据实际情况选择合适的方法进行调节，以达到最佳效果。
注意事项•工作点调节需要具有专业的技能和知识，否则可能会产生不良的影响，甚至损坏水泵设备。
•在进行工作点调节前，需要对水泵的性能曲线、水流量和压力等参数进行全面了解，以便进行合理的调整。
•改变水泵转速需要注意电机的负载变化，过大或过小的负载都有可能损坏电机设备。
水泵变频器怎么调试参数
水泵变频器参数调试方法水泵变频器是一种用于调节水泵运行速度的设备，通过调整参数来控制水泵的运行情况。
正确的参数设置可以有效提高水泵的运行效率和节能性能。
下面将介绍水泵变频器参数的调试方法。
1. 参数调试前准备在进行参数调试之前，首先需要做好一些准备工作：•确保水泵和变频器的连接正确，电路接线无误。
•清洁变频器的控制面板，确保按钮和显示屏正常。
•查看变频器说明书，了解各个参数的作用和范围。
2. 参数调试步骤步骤一：基本参数设置1.设置变频器的主要参数，包括运行频率、启动方式、过载保护等。
2.根据水泵的类型和工作需求，调整输出频率和电流限制等参数。
步骤二：启动调试1.按下启动按钮，启动水泵系统。
2.观察水泵启动过程中的运行状态，如启动时间、启动电流等数据。
步骤三：负载调试1.调整参数，改变水泵的负载情况，观察变频器的响应。
2.根据负载变化，调整输出频率和电流等参数，使水泵运行更加稳定。
步骤四：性能调试1.测试水泵在不同频率下的性能表现，如流量、扬程等。
2.调整参数，优化水泵的性能和效率，实现最佳运行状态。
3. 参数调试注意事项•调试过程中要小心操作，避免损坏设备和人员安全。
•注意记录调试过程中的参数变化和效果，以便后续参考和调整。
•在调试过程中要注意保持良好的通风环境，避免变频器过热。
结论通过正确调试水泵变频器的参数，可以使水泵系统运行更加稳定和高效。
合理的参数设置不仅可以提高水泵的工作效率，还可以延长设备的使用寿命，降低维护成本。
希望以上调试方法能帮助您更好地使用水泵变频器，实现节能环保的运行效果。
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水泵的调节方式与能耗分析
王国华刘韧
【曲江煤炭开发公司】
摘要通过矿用水泵与管路系统的特性曲线，分析了水泵流量调节的几种主要方式：出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。
用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式地能耗损失，并进行了对比，指出水泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好节约能耗，且节能效率与流量变化大小有关。
在实际应用时应注意变速调节的范围，才能更好地应用水泵变速调节。
关键词水泵调节工况能耗
矿用水泵多采用离心式水泵。
离心式水泵具有适应范围广（包括流量、压力及对输送介质性质的适应性）、体积小、结构简单、容易操作、操作费用低等诸多优点。
通常所选的离心泵的流量、压力可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求泵进行流量调节，调节的途径是改变泵本身的特性曲线或管路特性曲线。
目前，离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制、调节叶轮叶片以及泵的并、串联方式等。
由于各种调节方式的原理不同，造成的能量损耗也不一样。
为寻求一种能耗最小的流量调节方式，必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。
1 流量调节的主要方式
1.1 改变管路特性曲线
水泵在管路上工作时，排水所需的实际扬程与流量之间的关系称为管路特性。
将管路所需扬程和流量关系用一条曲线表示，即成为管路特性曲线。
在测量高度不变的情况下，靠调节排水管上闸阀的开启程度，改变管路特性，从而达到调节工况的目的，如下图所示。
图1 水泵特性曲线图
1.2 改变离心泵特性曲线
根据比例定律和切割定律，改变泵的转速和结构（如切削叶轮外径法等）都能改变离心泵的特性曲线，从而达到调节流量（同时改变压力）的目的。
但是对于已经在工作的泵来说，改变泵结构的方法显然不适合，并且由于改变泵的结构，会降低泵的通用性。
尽管该方法在某些时候调节流量经济方便，但在生产中很少采用。
因此我们仅分析改变离心泵的转速来调节流量的方式。
从上图中可以看到，当改变泵的转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速从Z1下降到Z2，转速为Z2时泵的特性曲线与管路特性曲线C1交于M3（Q2、H3），M3为通过调速调节流量最后新的工作点。
1.3 泵的串、并联调节
当单台离心泵不能满足输送任务时，可以采用离心泵的并联或串联操作。
用两台同样型号的离心泵并联，虽然压力变化不大，但加大了总的输送流量，并联泵的总效率与单台泵的效率相同；离心泵串联时总的压力增大，流量变化不大，串联泵的总效率与单台泵效率相同。
2 不同调节方法下泵的能耗分析
2.1 阀门调节流量时的功耗
在工况点M1时与它对应的管路曲线C1，减少闸阀开度，对应的管路曲线为C2，工况点为M2。
变化后的工况参数是：流量由600m 3/h 减小到450 m 3
/h ；扬程由420m 增大到500m ；功率由970kW 降低到840kW ；效率由0.71提高到0.73。
2.2 变速调节流量时的功耗
M1点对应的水泵特性曲线为H1，当水泵转速降低时对应的水泵特性曲线为H2，这时的工况点为M3。
变化后的工况参数是：流量减小到450m 3/h ；扬程减小到358m ；效率提高为0.73；转速降低为原来的87.8%。
2.3 能耗对比分析
从阀门调节对比，闸阀开启小后功率减小，效率提高。
我们采用排1m 3水的单位能耗进行比较：
M1点单位能耗： )/(61.1600
97013m kW E == 闸阀调节后M2点的单位能耗： )/(86.145084023m W k E ==
从水泵变速对比，水泵变速后M3点的功率根据比例定律可知，
)(657878.09703kW N =⨯=
单位能耗为：
)/(46.1450
65733m kW E == 显然，阀门调节后M2点的单位能耗大于调节前M1点的单位能耗，其原因是关小阀门后，排水管路的阻力增大了，为克服阻力多消耗了功率。
这种调节方式虽然简单，但不经济，不能作为长期调节方式使用，只能作为短期运行的临时措施。
矿山排水原则上不应采用这种方式。
采用水泵变速调节方式调节流量后的M3点单位能耗小于调节前的M1点，节能效果明显，快捷、可靠，还可以延长水泵寿命。
但其缺点是改变泵的转速需要通过变频技术改变电动机的转速，原理复杂，投资较大，且流量调节范围小。
3 结 论
对于目前离心泵的出口阀门调节和泵变速调节这两种流量调节方式，采用泵变速调节流量方式节约的能耗比采用出口阀门调节流量方式大得多，这点可以从两者的功耗分析和功耗对比分析看出。
通过离心泵的流量与扬程的关系图，可以更为直观地反映出两种调节方式下的能耗关系。
通过泵变速调节来减小流量还有利于降低离心泵发生气蚀的可能性。
当流量减小越大，变速调节的节能效率也越大，即阀门调节损耗功率越大。
但是，泵变速过大时又会造成泵的效率降低，超出泵比例定律范围。
因此，在实际应用时应该从多方面考虑，在二者之间综合选出最佳的流量调节方式。
第一作者简介 王国华 男，1962年出生。
1984年毕业于萍乡煤矿职工大学。
现在曲江煤炭开发公司供应科工作。
邮政编码：331100
（收稿日期：2005-05-02；责任编辑：陈桂娥）。