离心泵的变频调速节能
离心泵的四种主流节能技术分析
离心泵的四种主流节能技术分析离心泵是一种常见的工业设备，广泛应用于农业、建筑、化工、石油、电力等行业。
考虑到能源的有限性和环境保护的需要，越来越多的工程师和研究人员开始探索离心泵的节能技术。
以下是四种主流的离心泵节能技术的详细分析。
1.变频调速技术变频调速技术是将传统的固定频率电动机改为可变频率电动机，通过调节电机的转速，控制离心泵的流量输出。
这种技术能够根据实际工况需求来灵活地调整泵的工作状态，从而提高泵的效率。
通过变频调速，能够在不同负荷下实现泵的精确控制和能耗优化。
2.高效永磁机技术高效永磁机技术是指将传统的感应电机改为采用永磁同步电机，这种电机具有高效、高可靠性等特点。
相对于传统电机，高效永磁机在耗能、效率和转速等方面更为出色，可以减少电能损耗并提高泵的效率。
高效永磁机技术在离心泵上的应用，不仅提高了泵的节能性能，还降低了维护成本。
3.先进控制算法技术采用先进的控制算法技术，如模糊控制、自适应控制、预测控制等，对离心泵的运行状态进行实时监测和调整，从而达到节能目的。
这种技术能够根据泵的运行数据和负荷变化等因素，实时调整泵的工作状态，确保泵在最佳运行点进行工作，提高泵的效率和节能性能。
4.多级串联技术通过多级串联技术，将多个离心泵按照一定的方式连接起来，实现泵的串联工作。
这种技术能够使泵的扬程得到增加，同样的流量输出情况下，泵的扬程下降，效率得到提高。
通过增加泵的级数，在不增加电机功率的情况下，达到提高泵的工作效率和节能目的。
总结起来，离心泵的节能技术主要包括变频调速技术、高效永磁机技术、先进控制算法技术和多级串联技术。
采用这些节能技术可以降低离心泵的能耗，提高泵的效率。
在实际应用中，工程师可以根据具体工况和需求选择适合的节能技术，并结合其他的优化策略来进一步提高离心泵的节能性能。
离心泵变频调速及节能技术探讨
大陆桥视野·２０１６年第１４期 77或直接和控制层的ＰＬＣ联系，传送输入信号，将ＰＬＣ的输出指令传到现场设备，阀和传感器通过现场总线和相对应的控制单元进行通讯。
２．控制层各部门的控制系统都是采用现场总线中的ＰＬＣ进行控制，具有连线自控和独控等功能。
采用现场总线和以太网控制系统，能够确保系统运行的稳定性和可靠性。
各控制部门的ＰＬＣ和上位机之间进行数据交换时，可以采用工业以太网方式，供监控系统联网使用。
压力机控制系统应该配置Ｅｔｈｅｍｅｔ ｃａｒｄ，与工业机器人的控制系统相连接，ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ现场总线将工业机器人的系统和控制系统连锁对接，以此实现信息互换。
３．人机界面人机界面采用的是ＳＩＥＭＥＮＳ触摸屏，各控制单元均配有触摸屏，并通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线进行通讯。
控制单元中的触摸屏上都有指示灯和操作旋钮，能够自行诊断，显示错误信息，并报警。
人机界面中控制单元Ｉ／Ｏ信号的显示颜色不同，以此进行区分。
如果某节点出现故障，系统会自动报警，人机界面会将故障点显示出来，以便于及时维修，从而提高工作效率。
（三）安全系统工业机器人在冲压自动化生产线中的应用具有很高的安全性，在系统中采用完善的安全保护系统和装置配置。
通过健全安全装置，采用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线和ＰＬＣ系统进行通讯，并实时监控，反映安全区域的情况，以便于及时发出警报或直接停机。
安全系统中的辅助工具是声光警报单元，能够将各个监控点报警异常情况及时通知给工作人员进行处理，操作人员也能够及时启停设备，处理故障。
冲压自动化生产线的拆垛系统有升降门，两个剁料台和升降门开闭相互转换，其中一个剁料台无料时，另一个剁料台进入，升降门会打开，有料剁料台代替无料剁料台，升降门再自动落下。
操作人员对升降门进行控制和操作，在确保工作安全的基础上自动运行冲压线。
控制系统中工业机器人和压机之间的安全信号以及所有紧急停止报警信号，都是连锁在安全的ＰＬＣ系统中，并通过ＰＬＣ程序转换互锁控制的。
离心泵系统的节能降耗技术探讨
３变频调速技术
３１ ．变频调速技术 的节能原理 由泵 的有效功率 ：
Ｎ ＝ Ｐｐ （ １）
心泵具有运转平稳可靠、维修工作量少、 效率高、调节方便等特点 ，因 而是输油泵站的主要动力设备。 研究离心泵的节能降耗有益 于降低输油 成本。目前 ， 离心泵的动力消耗还有一定的浪费， 离心泵节能仍有一定 潜力 ，如何提高泵的运行效率 ，已成为节能技术 的一个重要课题 。
效率及其影响因素进行 分析， 而探讨提高离心泵运行效率 的具体措施 。结果 表明 ， 从 变频凋速节能技术是实现输油泵系统节能降耗 的有效技术途
径。
［ 关键词］ ：离心泵 运行效率 节能降耗 变频调速 中图分类号 ：Ｆ ０ ． 文献标识码：Ａ ４３６ 文 章编号 在管道运输企业的成本项 目中， 动力 费用占输油成本 比例较大 ， 如 何将动力费用降低 ，是管道运输企业降低输油成本 的关键 因素之一 。离 会效益。
减少。普通水泵是 由交流电动机驱动的 ，交流电动机的转速与供电频
率 有关 ：
＝
目前 ，我国机泵型号规格不全 ，给机泵 的选型带来一定 的困难 。泵 的选择尽量使理论切合实际， 使机泵的运行符合实际需要 ， 使泵的设计 流量和泵的扬程靠近泵的额定值 ， 使泵的实际工作点靠近额定点 ， 在泵 的高效区工作 。 不应该盲 目加大选泵的裕量。 电机的选择应与泵机匹配， 避免出现大马拉小车的现象。电机负载率低 ，会使电机功率因数下降， 增加了无功损耗 ，造成输 电线损增加 ，也是一种能源浪费。机泵运行状 况的好坏受很多 因素的影响， 了机泵 自 除 身的因素、 选择是否合适等原 因外 ，主要取决于操作条件是否经济，调节方法是否合理。
工 业 技 术
‘
Ｕｉ ｎ ｉｅｎｃｅ ａ ｄ ｃｌ ａ ａ ｓｃ ｌ １ ｉ ｎ ｅ ｎ
举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理
举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理在各种工业用风机、水泵中，如锅炉鼓、引风机、深井、离心泵等，大部分是额定功率运行，而它们的能耗都与机组的转速有关。
通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。
风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用调节风门、挡板开度的大小、回流、启停电机等方式控制，无法形成闭环控制，也很少考虑省电。
这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。
在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。
从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。
同样，离心式水泵在我国当前的工业生产和人民日常生活中起到很大的作用，水泵使用三相异步电动机进行拖动，水泵流量的设计同样为最大流量，压力的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。
这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制，但是浪费了大量的电能，不是一种经济的运行方式。
电气控制采用直接或Y-△启动，不能改变风机和水泵的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要难点。
为解决这些难题，相关科研技术人员根据生产需要对风机和水泵等装置的转速进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况，在满足生产需求的基础上又节约了能源。
所以，变频调速对生产生活具有十分重要的意义，这也就意味着我们有必要了解风机和水泵等装置采用变频调速节能的原理。
为了对变频调速节能原理有更清晰、更深入的理解，我们可以先从变频器的工作原理出发。
变频器电路（见下图）的基本工作原理为：三相交流电源经二极管整流桥输出恒定的直流电压，由六组大功率晶体管组成逆变器，利用其开关功能，由高频脉宽调制（PWM）驱动器按一定规律输出脉冲信号，控制晶体管的基极，使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形，其幅值为逆变器直流侧电压Vd而宽度则按正弦规律变化，这一组脉冲可以用正弦波来等效，此脉冲电压用来驱动电机运转，通过控制PWM驱动器输出波形的幅值和频率，即可改变晶体管输出波形的频率和电压，达到变频调速的目的。
浅谈水泵变频调速节能
浅谈水泵变频调速节能摘要：水泵采用变频调速控制，节能效果显著，具有明显的经济效益和社会效益。
本文就变频调速原理、水泵变频调速节能原理和节能效果方面，进行了一定阐述，供大家参考。
关键词：节能；调速；变频器；水泵1、引言随着环境、能源形势的日益严峻，国际、国家的环境、能源政策法规越来越严厉，近年来国家出台了一系列相关政策，鼓励各企事业单位采用低能耗产品，采取积极手段进行节能技术改造。
据统计风机、水泵每年耗电量约占全国用电量的31%，占全国工业用电量的40%～45%。
这是由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态，而生产中的风、水流量要求处于变工况运行；还有许多企业在进行系统设计时，容量选择得较大，系统匹配不合理，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
因此，搞好风机、水泵的节能工作，对国民经济的发展具有重要意义。
特别是把用挡板和节流阀调节风量、流量的控制改为转速控制，可节省大量电能。
2、变频调速的原理交流异步电动机（以下简称电动机）的转速为式中 n——电动机转速，r/minn0——电动机同步转速，r/minp——电动机极对数s——转差率f——电源频率，Hz因此，电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变某些参数如定子电压、转子电压等使电机转差率s发生变化等几种方式，这样交流电机就有很多不同的调速方法。
其中变频器就是基于改变控制电源频率来对电机进行调速。
3、水泵变频调速节能原理在生产中，许多设备的能耗都与电机的转速有关，其中风机、水泵最为突出，这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件，如最大流量和扬程进行选择的，但实际生产中所需的流量往往比设计的最大流量小的多，如果所用的电动机是不能调速的，通常只能通过调节阀门的开度来控制流量其结果在阀门上会造成很大的能量损耗，如果不用阀门调节，而是让电机调速运行，那么，当需要的流量减少时，电动机的转数降低，消耗的能量将会明显减少。
图1 水泵的特性曲线图1为水泵调速时的特性（H－Q）曲线。
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理是通过控制泵的运行速度来达到节能的目的。
通常情况下，泵的运行速度是固定的，当流量需求增加时，需要提高泵的运行速度来满足需求。
而变频调速技术可以根据实际需求，精确地控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免了过剩的能耗。
具体来说，变频调速通过改变电机的供电频率和电压来实现泵的调速。
当流量需求较小时，变频器会降低电机的频率和电压，使得电机的运行速度降低，从而降低泵的输出流量，减少能耗。
而当流量需求增加时，变频器会提高电机的频率和电压，以增加泵的输出流量。
采用泵变频调速技术可以有效地避免泵的能耗过剩。
传统的固定速度泵在流量需求较小时仍然会以定速运行，即使流量需求很小，泵也需以最高速度运行，造成能源的浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求，实现精确的调速，使泵的运行更加节能。
此外，泵变频调速还能提高泵的运行效率。
根据瑞士泵制造商研究发现，通过变频调速提高泵的效率平均可达到30%，最高可达到50%以上。
这是因为变频调速技术避免了过剩能耗，减少了泵的损耗，提高了运行效率。
综上所述，泵变频调速的节能原理主要通过精确控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免能耗的过剩，从而实现节能的效果。
浅谈离心泵的调速及节能效果
文章编号:100123482(2002)0120028204α浅谈离心泵的调速及节能效果陈庆春1,王文江1,高桂风1,袁 红1,赵建华2,张漪芳3(11新疆石油管理局勘察设计研究院,新疆克拉玛依834000;21新疆石油管理局重油开发公司,新疆克拉玛依834000;31兰州石油机械研究所综合技术部,甘肃兰州730050)摘要:离心泵控制点定压调速是不同于目前油田上普遍采用的节流调节和泵出口定压调速的一种新调速方法。
它是通过控制点需要的实际扬程所传递的参数信号来确定泵的工况;节能效果超过泵出口定压调速调节方法,而且还能满足管路各点所需的排量及压力。
文章就控制点定压调速法节能原理、调速范围设定、调速装置的选择及控制点定压调速的实现方法和实际节能效果做了讨论。
关键词:离心泵;节能;流量控制;方法;应用中图分类号:T E9101 文献标识码:BD iscuss on the f low con trol of the cen tr ifuga l pu m p andits energy sav i ng effectCH EN Q ing2chun1,WAN G W en2jiang1,GAO Gui2feng1,YUAN Hong1,ZHAO J ian2hua2,ZHAN G Yi2fang33 给水设备的选择箱和供水泵。
水箱的规格可以根据使用条件确定,其存水量最少不得小于0.6m3。
水箱底部要低于给水泵进口10c m,并且要安装排污阀门,运行时根据水质的状态及时排放掉水箱底部的沉淀物。
给水泵是全自动电热蒸汽发生器的关键设备之一。
其主要作用是给运行的产汽装置补水。
这就要求给水泵的出口压力(扬程)应当高于产汽装置的设计压力,否则无法给运行的产汽装置补水。
为了使产汽装置内的蒸汽压力在补水过程中不致于下降过大,要求每次补水量不得大于0.01m3。
补水的速度不宜太快,给水泵的流量应当小于0.5m3 h。
给水泵的出口管道上安装逆止阀,防止产汽装置内的高温水在压力的作用下产生倒流现象。
变频调速节能技术在离心泵上的应用
变频调速节能技术在离心泵上的应用摘要本文介绍了变频调速技术的基本原理及节能计算方法，系统功率因数与变频调速节能的关系。
关键词离心泵变频调速节能计算功率因数一、引言我厂中转站站现有离心泵20余台，大部分是额定功率运行，离心泵流量的设计均为最大流量，压力、流量的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。
电气控制采用直接或Y/△启动，不能改变离心泵的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要的难点。
二、变频调速的节能意义离心泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态。
采用变频器直接控制泵类负载是一种最科学的控制方法，利用变频器内置PID调节软件，直接调节电动机的转速保持恒定的压力、流量，从而满足系统要求的压力、流量。
当电机在额定转速的 80%运行时，理论上其消耗的功率为额定功率的 (80%)3，即51.2%，去除机械损耗、电机铜、铁损等影响，节能效率也接近40%，同时也可以实现闭环恒压、恒流控制，使节能效率进一步提高。
由于变频器可实现大的电动机的软启、软停，避免了启动时的电压冲击，减少了电动机故障率，延长了使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。
为达到节能的目的推广使用变频器已成为各地节能工作部门以及各单位节能工作的重点。
因此，大力推广变频调速节能技术，不仅是当前企业节能降耗的重要技术手段，而且也是实现经济增长方式转变的必然要求。
三、离心泵变频调速节能原理当离心泵的转速从 n l变为 n2时，Q 、H 、P大致变化关系为：Q2 =Q1(n2/n1)H2 =H1(n2 /n1)2P2 =P1(n2/n1)3其中：Q -- 排量H -- 压力（扬程）P -- 轴功率由上式可知离心泵流量与转速的一次方成正比，压力（扬程）与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。
因而，理想情况下有如下关系：1 由上表可见：当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。
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为 说 明泵 变 频 调 速 的 节 能 ， 研 究 泵 的 扬 程— — 流 只 量 特 性 曲线 与 管 路 装 置 特 性 曲 线 的 关 系 ， 图 ２ 见 。 众所周 知 ， 的 特 性会 随 着 其转 数 的改 变 而 变化 。 泵 比如 ， 程 — — 流 量 特 性 曲 线 ， 泵 的 转 数 为 ｎ 扬 当 。时 ， 扬
篆１ ６卷 第 ５期
２１ ０ ０年 ５ 月
水 利 科技 与 经 济
Ｗ ａｅ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ Ｓ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｏ ｔ ｒＣｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｃ ｅ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｃ ｎ ｍｙ
Ｖ０ ．１ Ｎｏ ５ Ｉ ６ ．
１ 。图 １中 日 表 示 扬 程 特 性 、 叼表示 效 率 特 性 、 ２ 示 功 率 Ｐ表 特 性 、 Ｐ Ｈ， 示 汽 蚀 裕 量 特 性 。 ＮＳ 表
因此 ， 明泵工 况点 的技术 参数 应 当是流 量 、 程 、 说 扬 功率 、 效率 、 和汽蚀裕 量（ Ｐ Ｈ￣一组数据 。 ＮＳ ） 泵 的结 构与转 数一 旦选 定 ， 的特性 就 确 定。至 于 它 工作范 围、 况 点 ， 由设计 选 型 和 运行 的技 术 要 求决 工 则
Ｅｎｅ ｇ ｎｓ ｒ ａ ｉｎ ｎ ｉ ｅ Ｄｉ ｇ ｏ ｉ ｆＣｅ ｔ ｉｕｇ ｌＰｕ ｐ ｒ ｙ Ｃｏ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｄ Ｆａｌ ａ ｎ ｓｓｏ ｎ ｒｆ ａ ｍ ｕｒ
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（ ｕ ｎｈ ｕＭｅ ｈ ｕ ａ ｏｔｂｎ ｔ ｕ ｐｙＣ ｍｐ ｎ ，Ｑ ａ ｚｏ ６ ０ ０ Ｆ ｊ ｎ ｈｎ ） Ｑ ａ ｚｏ ｉ ｏ ｗ ｎＳｕｈ ａｋ Ｗａｅ Ｓ ｐ ｌ ｏ ａ ｙ ｕ ｎｈ ｕ３ ２ ０ ， ｕｉ ，Ｃ ｉａ ｚ ｒ ａ
． ． ． — —
５ ５ ．— ６ － － —
第 １ 第 ５期 ６卷
２１ ０ ０年 ５月
Ⅳ ／ ＝ ２ｎ ） ２ＮＩ ／ ｆ
Ｍ ａ ．， ０１ ｙ ２ ０
离 心 泵 的 变 频 调 速 节 能
庄 云 清
（ 州 湄洲 湾 南 岸 供 水 有 限 公 司 ， 建 泉 州 泉 福 ３２ ０ ） ６ ００
［ 要］ 离心 泵的 节能 既重要 又 非 常 必要 。 重 点 阐述 了 离心 泵 的 变 频调 速 节 能 原 理 、 法 、 摘 方
Ａｂｓｒ ｃ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｉ ｔ ｕ ｈ ｍｐ ｒａ ｃ ｆｅ ｅ ｇ — ｓ ｖ ｎ ｅ ｔｉｕ ａ ｕｍｐ， ａ ｕ ｓ ｆ ｒ ｔ ａ ｔ： ｉ ａ ｅ ｏｎ ｓ ｏ ｔｔ ｅ ｉ ｏ ｔ ｎ ｅ ｏ ｎ ｒ ｙ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌｐ ｎｄ ｐ ｔ ｏ — ｗａ ｄ ａ ｎｕ ｅ ｆｍ ｅ ｓ ｒ ｓ，ｆｃ ｓｎ ｎ ｅ ｒ — ｓ ｖｎ ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ． ｒ ｍｂ ｒｏ ａ ｕ ｅ ｏ ｕ ｉ ｇ ｏ ｎｅ ｇ ｙ ａ ｉｇ ｑ ｅ ｅ ｏ ｖ ｒ ｉｎ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌｐ ｍ ｐ；ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａ ｉｎ ｙｗ ｒ ｅ ｔｉｕ ａ ｕ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔｏ ｙ
离 心泵 安装在管路 系 统 （ 或管 网 ） 其扬 程 和流量 中，
不 仅取 决 于 泵 的 性 能 ， 与 管 路 特 性 （ 常 称 装 置 特 性 ） 还 通 相 关 。 因 此 ， 心 泵 的 工 作 范 围 与 工 况 点 由 泵 特 性 和 装 离 置 特性 共 同 决 定 。 泵 特 性 系 指 ： 程—— 流 量 、 率——流 量 、 扬 功 效
／
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广范应 用的泵 ， 因此 ， 开展 离心 泵 的节 能意 义重 大 ， 术 技
成熟 ， 在必行 。 势
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１ 离心 泵 的 变频 调 速 与 节 能
１ １ 离心 泵的 工作 范 围与工 况点 （ ． 工作 状 况点 ）
和效果， 出了提 高泵的使 用效率、 提 寿命和可 靠性的建议 ， 对保证 水厂安全 生产 ， 高效、 平稳送
行 具有 重要 的 实 际意义 。 ［ 关键词］ 离心 泵 ； 变频调速 ； 节能
［ 中图分 类号 】 Ｆ ４ ［ 文献标识码 】 Ｂ ［ 文章编号 ］ １０ ７ ７ （０ ０ ０ ０６ ０ ０ ６— １５ ２ １ ）５— ５ ５— ３
０ 引 言
～
随 着 国 家 经 济 的 快 速 发 展 ， 源 已 成 为 制 约 发 展 的 能
Ｈ ～
、
严 重 瓶 颈 之 一 。 据 有 关 统 计 资 料 ， 耗 能 占我 国 年 发 电 泵 量 的 ２ ％ ～２ ％ 。 而 离 心 泵 是 自来 水 厂 、 业 和 农 业 中 ０ ５ 工
定。
程——流量特性 曲线如 图 １中实线所示 ； 转数变 为 ｎ 时 ， 变为图 １中的虚线所示 。
根据泵相似定律 ， 如下公式 ： 有 Ｑ ／ １ ２ｎ ２Ｑ ＝ｎ／ ｌ
／ ＝（ ２ｎ ） 月２ ｎ／ 。
（） １
（） ２
［ 收稿 日期 ］ ２０ ０ ９—１ ０ ２— ２ ［ 作者简介］ 庄云清 （９ ２一） 男 ， 建泉州人 ， １７ ， 福 工程师
率 — — 流量 、 蚀 裕 量 （ Ｐ Ｈ ） — 流 量 ４条 曲 线 ， 图 汽 Ｎ Ｓ ￣— 见
ｉ ｜ Ｌ
Ｉ
性 曲线 图
通常 ， 选型时 离 心泵 的 工作 范 围会 在 ０ ７ Ｑ ～１ １ ．５ ．Ｑ
之间 ， Ｑ为 设 计 工 况 的流 量 。一 般 称 设 计 工 况 为 泵 的 工 况