循环水泵节能改造与应用
浅谈循环水冷却系统的节能改造
浅谈循环水冷却系统的节能改造循环水冷却系统是工业企业不可或缺的重要设备，水冷却系统通常由冷却塔、水泵和换热系统等组成，其工作流程是由冷水流过需要降温的生产设备有效换热后再返回冷却塔，通过冷却塔内将温度上升的循环水降温，然后通过循环水泵加压后再次循环使用。
标签：循环水冷却系统节能改造前言：循环水冷却系统作为企业主要的供能设备，占企业用电量的比重相对较大，在国家日渐提倡重视节能环保的新时代下，通过对循环水冷却系统进行节能改造而降低用电消耗，不仅能为企业创造较好的经济效益，更能实现良好的社会效益，在工业循环水冷却系统中循环水泵、冷却塔风机是用电大户，所以节能改造的关键点在于研究如何对循环水泵和冷却塔风机进行节能改造，本文就具体的节能改造措施进行简单阐述。
1.循环水泵的节能改造水冷却系统的循环水泵作为主要的动能设备，占能源消耗的比重相当大，循环水泵方面除采用高效节能泵外还可以通过以下几个方面进行节能改造，一是通过水泵的富余流量分析，以控制循环水泵的回水阀门开关度的方式来调节循环水的供应压力，在满足系统运行的实际扬程情况下低于水泵的设计扬程时，可以有效避免因额外的循环量而产生的能效浪费;二是随着高压大功率电机变频调速技术的不断成熟，运用变速变流量的节能原理，根据水泵的压力和流量特性曲线，在保证循环水冷却系统压力的前提下，采用对循环水泵电机调节方式进行变频改造来实现优化节能，根据循环水泵的转速、扬程、功率与节电率的变化，在转速降低、流量减小时，电机所需功率近似按流量的3次方大幅度下降，虽然降低转速时额定的工作参数会相应降低，但水泵仍能在同样的效率下工作，所以降低转速能大大降低轴功率从而达到节能的目的;循环水泵在进行变频节电改造后，改造后的变频系统相当于一个全自动的调节阀，水泵降低了转速，流量就不再用关小阀门来控制，阀门始终处于全开状态，避免了由于关小阀门引起的能效损耗，同时也避免了总效率的下降，确保了能源的充分利用，设备需要多少，就能供应多少;在采用变频调速时，50Hz工况下满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低很多，是因为变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约20%左右的容量，从而确保了能源的有效利用;三是降低水泵出口压力，通过对水冷系统运行参数和水泵设计参数进行充分的分析比较，通过对循环水泵进行削切叶轮来减小叶轮直径，降低水泵扬程和水泵出口压力，从而达到降低水泵电耗的目的。
冷冻、冷却水泵及循环水泵自动控制系统节能方案最新实用版
3. 对冷冻泵及冷却泵组采用微电脑恒压供水控制系统，使 水泵根据外界温度的变化及用户使用空调的状况，在不影响冷气 效果的前提下实现对工频运行水泵“自动停止、自动启动”控制， 最大限度地提高节能效果有效地降低值班人员的工作强度。
控制方案
A.对于冷冻水系统，低温冷冻水 (出水)的温度由制冷主机控制(7℃左右)，
变频技术节能分析
对于锅炉来说，锅炉循环流量一般不应小于额定流量的70%，当循 环流量过小时，会引起锅炉浸水管水量分配不均，出现热偏差，导 致锅炉爆管等事故；同时由于回水温度过低，造成锅炉尾部腐蚀。 因此常采用双级泵系统。 对于压缩式冷水机组，流经蒸发器的流量低于其额定流量时，冷水 温度会很低，甚至结冰，造成喘振，可能引起机器停车，造成冷量 波动。所以，压缩式冷水机组也得采用双级泵系统。冷热源侧循环 泵一般采用定流量运行，负荷侧泵采用变流量运行，以适应负荷的 变化。
控制策略
对于流量-扬程曲线比较平缓循环水泵，采用压差控制比较困难，可以采 用流量控制，就是时时采集泵出口流量的数值，将其与当时外温条件下 为保证室温所需要的流量比较，进而通过变频控制水泵流量，实现系统 的变流量运行。 但是一个问题是，流量的测量比较麻烦，尤其对于大管径的流量测量装 置，造价十分昂贵，我公司技术人员在综合研究国内外供热/空调现状的 基础上，推出了独特的控制策略。
工业循环水系统节能改造方案
ZW-8000循环装置能源管理系统是从节能愿景出发，带有深度学习功能的产品。
研发原理是基于让整套制冷系统的能效值达到最大，即：COP（能效值）=Q(冷量)/W（冷冻机）+ W（外循环泵）+W(内循环泵)+W （冷却水泵）+W（风机）。
COP值越大越节能。
1、基于冷冻机组能耗最低的冷量预判断技术根据公式：Q=C*L*△T（C：比热容；L：实时流量：△T：供回水温差）增加流量计和温度，可以计算冷量，通过现场所需冷量，直接作用于冷冻机的数量和负载变化控制，杜绝滞后性，使负荷变化同步，达到节能的目的。
2、基于冷冻机组能耗最低的机组优选技术根据公式：Q=C*L*△T（C：比热容；L：实时流量：△T：供回水温差）通过精确计算冷量，来控制冷冻机组进行优选。
比如：三台冷冻机在运行，3台冷冻机同时工作在40%的负荷，完全可以关闭一台，让另外两台提升负载，使冷冻机效率提高，解决了现有控制技术是每台冷冻机根据温差控制加减载，造成了多台冷冻机同时工作在低效率区的问题。
3、基于能耗最低的冷冻机负载调节控制技术因为每台冷冻机在不同的负载区域，能效比差异比较大，在选定的机组内部，通过调整每台冷冻机的出水温度，来调整每台冷冻机的负荷，达到能耗最低。
并且出水温度每提高1℃，能耗降低3%；温度降低1℃，能耗提升2%。
4、基于能耗最低的冷冻主机小温差补偿调节基于能耗最低的冷冻主机小温差补偿调节（在一定的温度范围内调节，这个温度范围是根据企业的工艺数据来确定的，假设范围为设定温度的±0.5℃）。
举例：冷冻主机是根据供回水温差来调节负载的，例如当供水温度为7度，回水温度是12度，温差就是5度，这个时候冷冻机满载在运行，假如当回水温度变成11.9度时，冷冻机还是在满载运行，冷冻机这个时候处在一个降负载的临界点，系统自动给冷冻机出水设定温度提高0.1度，使冷冻机减载，同时也不影响企业正常生产，达到节能的目的。
5、基于能耗最低的温湿度变化的出水温度调节控制技术根据外界环境的温湿度影响自动调整冷冻机出水温度，达到节能的目的。
循环水系统化节能措施
提高员工节能意识与培训
加强节能宣传
通过宣传栏、标语等形 式，向员工普及节能知 识和重要性，提高员工 节能意识。
开展节能培训
组织员工参加节能培训 ，学习节能技术和方法 ，提高员工节能技能水 平。
建立节能激励机制
设立节能奖励制度，对 在循环水系统节能工作 中表现突出的员工进行 表彰和奖励。
适用范围
适用于各种存在余热排放的循环水系统，如工业冷却水系统、热电 厂循环水系统等。
05
循环水系统节能管理策略
建立节能管理体系
1 2
制定节能目标和计划
根据企业实际情况，制定循环水系统节能目标和 实施计划，明确责任人和时间节点。
建立节能管理制度
完善节能管理制度，包括能耗统计、设备维护、 员工培训等，确保各项制度得到有效执行。
3
开展能效评估
定期对循环水系统进行能效评估，识别节能潜力 ，提出改进措施，并跟踪实施情况。
加强设备运行维护管理
优化设备配置
根据生产需求和设备性能，合理配置循环水系统设备，避免设备过 度运行和浪费。
定期检查维护
定期对循环水系统设备进行检查和维护，确保设备处于良好运行状 态，降低能耗和故障率。
实施设备更新改造
循环水系统中存在的问题包括设备能效低、水质差、管道泄 漏、控制系统不完善等。这些问题不仅导致能耗增加，还会 影响系统的稳定性和使用寿命。因此，需要采取有效的节能 措施来解决这些问题。
02
循环水系统节能原理
节能原理介绍
01
02
03
利用余热
通过回收和利用系统中的 余热，降低能源消耗。
循环泵节能改造
循环泵节能改造【摘要】介绍了我厂硫酸装置循环水系统现状，对循环水泵进行分析后，进行节能改造，切割了两台循环水泵的叶轮，运行半年多来，取得了较好的节能效果。
【关键词】循环泵；真空；扬程1 概述广东云硫矿业化工厂十二万吨硫酸装置自1999年建成投产，硫酸装置循环水系统，主要将冷却塔冷却的循环水输送到干吸岗位的酸冷器、净化岗位的间冷器、汽轮发电机的冷凝器进行热交换，以满足发电和硫酸生产的需要。
循环水系统主要的动力装置配有3台水泵，型号350s44，额定流量1260m3/h，额定扬程44m，转速1480rpm，长沙水泵厂生产；配套电机型号y355-1-4/220kw/6kv/26.3a/1485rpm，西安电机厂生产。
7台冷却塔各匹配一台22kw电机。
正常运转时循环水泵实行两开一备，冷却塔运转数量则视循环水温决定，开启数量在4～7台之间。
硫酸装置流程如下方框示意图。
2 设备运行现状自建成投产以来循环水系统经一系列的设备改造和更新。
2011年年终检修把循环水泵泵组供水方式由并联供水改为独立供水后，循环泵泵组供水流量增多；同时对间冷器、冷却塔等老化设备进行更新或优化，并降低了10多米高度，从而降低了循环水扬程，泵组的总流量偏大，而在硫酸实际生产中时常要用阀门来调节流量，循环泵组功率偏大，硫酸循环水系统电能消耗每年高达379万kw.h；可采取措施降低泵组流量和功率，达到降低循环水系统电能消耗的目的。
循环泵泵组在阀门全开时流量可达到2500多m?。
在目前工艺状态下，酸冷器段所在的2#循环水泵的出口控制阀门开度约为3/4，冷凝器段的出口控制阀门开度约1/4，循环水系统所需流量约为2100m?，所以在生产过程需用阀门来调小流量。
因此循环水泵与系统不匹配，泵组功率偏大，能耗增加；循环水泵偏离最佳功况运行范围，实际效率低。
3 350 s44循环水泵节能改造的可行性3.1 硫酸系统所需流量的估算在目前硫酸循环水系统中，循环水系统所需流量约为2100m?，独立供水下单台循环水泵的流量为1050m?。
热力站循环水泵替换改造方案
热力站循环水泵替换节能改造方案格兰富水泵（上海）有限公司目录1前言2现有系统情况3现场测试3-1测试方法3-2测试工具及分析软件3-3测试过程3-4测试结果4测试结果分析5建议方案和原有系统能耗比较6建议方案水泵特点7结论及建议1前言本次经与业主协商达成一致意见，我方格兰富公司利用专业的设备对换热站的二次侧循环泵进行运行工况检测，并用专业的分析软件对测试结果进行水泵运行工况的能耗分析，给贵方提出最佳的解决方法和节能改造方案，以供贵方参考。
注：本报告数据根据现场测试完成，而且涉及到的水泵为卧式端吸泵。
2现有换热站系统情况本换热站共有三个换热系统，分别为地暖区、高压区和低压区。
其中地暖区为两台循环泵并联，变频运行；高压区和低压区均为一台循环泵变频运行。
原系统情况如下运行部门反映：当前运行工况可以满足用户需求，但每采暖季的能耗明显偏高，希望能够通过本次审计找出原因，并提出有效降低能耗的方案。
3现场水泵测试3-1测试目的通过专业检测设备检测，得出现有板换二次侧的实际工况如流量、扬程、输入功率等，通过水泵实际工作参数重新选择更适用的水泵，通过比较新旧水泵效率及输入功率，得出改造后是否节能及节能率。
3-2测试方法1)流量Q：采用便携式超声波流量计测量。
将探头安装在水泵出口主管道上，测量时探头紧贴管壁安装。
2)扬程H：将压力传感器安装在水泵进出口管道上的压力表口上，测量进出口压力值进行相减得水泵扬程。
3)输入功率P1：通过在水泵进线或配电柜内同时测量水泵对应的电流和电压，并自动检测功率因数cos φ，功率仪自动计算出输入功率，原理如下：P 1=ϕcos 3⨯⨯⨯I U 。
4) 水泵效率η：通过实际测得的以上三项数据可以计算出水泵实际的效率：1367P HQ ⨯⨯=η3-3 测试工具及分析软件测试工具主要包括：功耗仪、超声波流量计、压力变送器、数据记录仪；功耗仪根据电压探头、电流互感器信号反馈计算水泵能耗；超声波流量计根据安装在流体管路外的探头信号反馈进行数据分析计算；数据记录仪将功耗仪、超声波流量计、压力变送器所测数据进行逐时连续记录，可连续测试记录24-48小时甚至更长时间内的系统负荷变化数据。
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统的节能优化改进随着工业化程度的不断提高，工业生产中对冷却水的需求量也日益增加，而传统的冷却循环水系统存在着能源消耗大、运行成本高等问题。
对工业冷却循环水系统进行节能优化改进显得尤为重要。
一、现状分析1.传统冷却循环水系统存在的问题传统冷却循环水系统通常采用冷却塔、冷却水泵、冷却水管道等设备，其运行过程中存在能耗高、设备老化、水质污染等问题。
冷却水泵和冷却塔等设备的能耗较高，运行成本大；长期运行容易使设备老化，影响系统的稳定性和安全性；冷却水经过长时间的循环使用容易受到污染，导致水质下降，影响设备的正常运行。
2.现有节能改进措施的研究针对传统冷却循环水系统存在的问题，国内外学者和企业已经提出了一些节能改进措施。
通过优化设备的选型和布局，合理设置冷却塔，提高冷却效率；利用先进的自动控制技术，提高系统的运行效率；采用新型的环保材料，改善水质，延长设备使用寿命等。
这些措施在一定程度上能够降低能耗、提高系统的运行效率。
二、节能优化改进方向1.设备更新换代传统冷却循环水系统中的冷却塔、冷却水泵等设备大多属于老旧设备，能效较低。
对这些设备进行更新换代，采用能效更高的新型设备，是实现节能优化改进的关键之一。
新型冷却塔采用高效的填料和风机，能够提高冷却效率，减少能耗。
而新型冷却水泵则采用节能型电机和智能控制技术，能够根据实际需求进行调节，降低运行成本。
2.智能控制技术的应用智能控制技术是实现工业冷却循环水系统节能优化改进的重要手段。
通过采用先进的传感器和控制系统，实现对冷却水循环、温度调节、水量控制等方面的精确控制，能够提高系统的运行效率，减少能耗。
智能控制技术还可以实现对设备的远程监控和故障诊断，提高系统的稳定性和安全性。
3.水质管理和降噪技术的应用传统冷却循环水系统中水质管理问题严重，导致设备寿命缩短、能效降低。
加强水质管理成为节能优化改进的重要方向之一。
采用先进的水处理设备和技术，对冷却水进行有效处理，提高水质，延长设备寿命。
论述换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用
论述换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用摘要：作为换热站中供暖系统循环泵变频控制的重要工作之一，其节能应用在近期得到了有关方面的高度重视。
该项课题的研究，将会更好地提升其节能应用的实践水平，从而有效优化供暖系统循环泵变频控制的整体效果，使大型住宅小区供热达到均衡高效供热的目的。
本文针对换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用进行了论述，以供参考。
关键词：换热站；供暖系统；循环泵；变频控制；节能应用1换热站的二次供暖循环水运行控制现状当前，换热站的二次供暖循环水运行系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环水的动力。
通常设计人员在电机选型时，由于电机按一定模数分级，往往选择功率比水泵输入功率大的电机，功率留有一定余量。
我们知道换热站内二次供暖系统根据流量情况可分为定流量系统和变流量系统，无论那种系统，电机都是直接接市电一直以工频运行，电机都要全速运转，无法随着供暖负荷的变化而变化，循环泵输出流量是恒定的，当根据天气温度或供暖负荷变化需要对循环水流量进行控制和调节时，通常的控制手段是开大阀门或关小阀门来人为调节，这样在阀门上产生了附加损失，使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了，浪费了大量能源。
2循环水泵容量的选择2.1循环水泵容量的确定循环水泵的流量是按采暖室外计算温度下的用户耗热量之和确定的，而在整个采暖期内室外气温达到采暖室外计算温度的时间很短，使大部分时间水泵流量偏大。
选择水泵之前首先应确定热网系统的调节方式，然后根据调节方式确定循环水泵的流量。
国家有关标准中较明确规定：对于采用集中质调节的供热系统，循环水泵的总流量应不低于系统的总设计流量；扬程不应小于系统的总压力损失，即循环泵的流量和扬程不必另加富裕量。
集中质调的供热系统，多数处于小温差，大流量的工况下运行，经济上是不合理的。
而采用分阶段改变流量的质调节的运行方式，可大量节约循环水泵的耗电量。
将采暖期按室外温度的高低分为若干阶段，当室外温度较高时，开启流量小的泵；室外温度较低时开启大流量的泵。
循环水节能方案汇总
循环水节能方案汇总北京时代科仪新能源科技有限公司目录前言 (3)第一章循环水节能的理论基础 (4)1.1 水泵分析理论 (4)1.2 系统运行分析理论 (5)1.2.1 热功率的传递公式 (5)1.2.2 水泵功率的表达式 (5)第二章阀门控制节能 (6)2.1 阀门控制节能的原理（智慧阀门） (6)2.2 阀门控制节能的效果 (6)第三章变频节能 (6)3.1 变频节能的原理 (6)3.2 变频节能的改进 (7)第四章温差控制节能 (7)4.1 温差控制节能的原理 (7)4.2 温差控制节能的弊端 (7)第五章水泵参数改制节能 (8)5.1 水泵参数改制原理 (8)5.1.1 水泵扬程设计偏大 (8)5.1.2 水泵不能处于高效区间 (8)5.2 水泵参数改制的方法 (8)5.2.1 更换水泵 (8)5.2.2 更换叶轮 (8)5.2.3 切削叶轮 (8)5.3 注意事项 (9)第六章冷却塔节能 (9)6.1 冷却塔节能原理 (9)6.2 冷却塔均水改造 (9)6.2.1 塔间均水 (9)6.2.2 塔内均水 (9)6.3 冷却塔改制 (9)6.3.1 延长填料 (9)6.3.2 更换风机 (10)6.4 高负压冷却塔 (10)6.5 冷却塔风扇变频 (10)6.6 启用备用冷却塔 (10)6.7 水轮风机 (10)6.8 冷却塔节能小结 (10)第七章节能的利器：循环水智能控制系统 (11)7.1 时代科仪循环水智能控制系统的原理 (11)7.2 时代科仪循环水智能控制系统的特点 (11)7.3 案例分析 (12)第八章复合式闭环冷却塔 (12)8.1 原理和特征 (12)8.2 技术特点 (12)8.3 应用场合 (13)第九章循环水节能的其它技术方案 (13)9.1 分压供水 (13)9.2 管路优化 (13)9.3 清淤、整修、除垢 (13)后记 (13)前言在工业企业、楼宇中央空调中，循环水的使用都相当普遍。
浅析中央空调循环水泵闭环变频控制的节能应用
浅析 中央空调循环水泵 闭环 变频控制的节能应用
文／ 周 明馨
同时 ，缺乏 与制冷机组生产厂家之 间的联系与
我 国社 会 经 济 建 设 进 程 的 推 进 ， 为 物 业 管 理 行 业 提 供 了广 阔 的发展 空间，在 物业 管理行 业 的
变化 而改变其工作频率 ，使得系统热ห้องสมุดไป่ตู้换器 中 地 自动调整电机转速 ，确保水泵进 出口温差恒 的冷冻水与冷却水温差控制在一定范围内，在 定，找出系统 的最佳运行工作点。 中央空调系 控制流量的 同时有效提升循环水泵电机的输出 统变频 闭环控 制，技术先进 ，动态响应快 ，自
功率 。
变频节能 可行性分析
这大大 降低 了水泵 中电动机的运转功率 ，实现 了对循环水系统能耗 的有效控制 。
３空调循环水泵闭环变频节能可行性研究 １中央空调机 自动化控制现状分析
在 空调循环水泵 系统的运行中 ，冷却水的
高了建筑 的舒适性 。
５ 结 束语
随着 中共空调 系统 在城 市建筑 中应 用的 水温度是 由蒸发器 的设定值决定 的，而系统 回 中央 空调水 泵通 过变频 闭环 控制 ，可 以 普及 ，空调 系统的循环水泵节能控制 日 渐受到 水温度则取决于中央 空调所在建筑 的热负荷 ， 实现在满足空调负荷 要求的前提下 ，自动调节 物业 管理部 门的关注 。循环水泵系统作为 中央 通常中央空调 系统 的冷冻水温度和冷冻水的回 电机转速 ，有 效提升 空调主机和循环水泵的工 空调 系统建设 的重要组成部分 ，在水泵系统建 水 温 度 差值 为 ５摄 氏度 左 右 ，如 循 环 水 变 频 系 作效率 ，可以空调系统运行 中大幅减少运行费 设 时通 常以建筑物 的最大冷负荷为基础 ，在系 统 的 出 水 温度 为 ８摄 氏度 ，那 么 回水 温 度 就 应 用，并且在延长设备 的使用寿命 、减少运行维 统选 型时保 留 １ ０ ％￣ ２ ０ ％ 左右的剩余量 ，以此 控制在 ｌ ３摄 氏度 ，这 样才能保 证冷却水 系统 护工作量方面效 果均 非常显著 。中央空调循环 保证 中央空调 制冷效果 的稳定性 。在 中央空调 中的冷却水的利用效率 。实 际循环水泵的冷却 水泵通过变频闭环控 制能够优化制冷机组的工 的实 际建设 中，由于空调运行时其冷负荷无法 水控 制 方 案如 图 ： 作效率和质量 。中央 空调循环水泵采用闭环变 得 到稳 定控制 ，这在一定程度上缩短了空调系 如图所示 ，为实现对 循环水泵冷却水系统 频控制在保证 空调运行效果的 同时 ，实现了建 统 的满 负荷运行时 间，长时间处于轻载工作状 的有 效控制，通常在蒸发器 的出水管和 回水管 筑运行 的节能减排 ，符合科学发展观的要求 ， 态的空调主机 ，与工频状态下满负荷运行的循 上安 装温度检测装置 ，并使 其与 Ｐ Ｉ Ｄ温差调节 也是我国提高建筑节能水平的发展方 向。 环水泵 系统无法得到有效协调 ，使得中央空调 器和变频器构 成一个 闭环控 制系统 ，通过对此 系统在运行状态下不仅浪费 了大量能源 ，也影 系统进行运行调控将冷却水 的温差控制在 ５摄
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２０
１５
ｌｌ
９
０
每切割１０％下降ｌ％
每切‘割４％下降ｌ％
３．２水泵叶轮的切割
３．２．１切割的必要条件 循环水泵的设计选型和实际管路系统存在差 异，但并不能任意实施叶轮切割技术。必须要具备 如下条件：
２．４．２运行效果分析 水泵电机安装变频调速器后，节能效果显著。 经比对，节约电能５０％，且生产工艺稳定。安装变频 调速器前后实测数据见表ｌ。 根据运行参数。输送同等流量的水。减少压头 损失４０ｍ，电流降低约４０Ａ。根据公式（４）计算，节约
２变频调速节电原理及应用
变管路特性曲线。当阀门关小时。管路的局部阻力
加大（见图１），工作点由Ｍ移至尬，流量由Ｑ减小
到ＱＭ。当阀门开大时，管路局部阻力减小，管路特
性曲线变得平坦，工作点移至腹，流量加大到ＱＭ。
用阀门调节流量迅速而方便．且流量可以连续变
化，适合连续生产的特点。其缺点是当阀门关小时， 流动阻力大，要额外消耗一部分动能，经济性差。
３叶轮切割理论的节能原理及应用
３．１叶轮切割理论
大连石化自来水供水系统现有供水泵２台。其 型号为１５０Ｓ一７８．流量为１６０ｍ３／ｈ。扬程为７８ｍ。转速
为２９００ｒ／ｍｉｎ，额定电机功率为５５ｋＷ，额定电流为
根据叶轮切割定律。在一定条件下。叶轮切割
后，泵的性能参数，如流量、扬程、功率（０、日、Ｍ存
在下列关系ｆ２１：
①水泵实际循环流量基本满足系统需求时。
其铭牌扬程高于实际扬程５ｍ以上。水泵扬程的测 定可用精密压力表更换水泵进出口压力表，通过多
万方数据
中外能源
・１００・ ＳＩＮＯ—ＧＬＯＢＡＬ ＥＮＥＲＧＹ
２０１１年第１６卷
次重复，计算进出口压力差值，平均得出水泵扬程。 ②水泵在装置内所有循环系统主支路调节阀 全开时。检查循环水泵的运行电流是否超过额定电
图ｌ改变阀门开度时流量变化示意图
的功率就可以避免，从而获得节能效果，这就是水
泵调速节能原理。
２．３两种调速方式节能效果比较 在供水系统中．变频调速一般采用以下两种供 水方式：变频恒压变流量供水和变频变压变流量供 水。其中，前者应用更为广泛。而后者在技术上更为 合理，代表着水泵变频调速节能技术的发展方向。 ２．３．１变频恒压（变流量）供水
作点始终处于直线凰上。在控制方式上，只需在水
泵出口设定一个压力控制值即可，简单易行。显然．
点则从尬点移到膨点，扬程从风下降到凰。根据
离心泵特性曲线公式川： Ｐ＝ＱＨｒ／１０２７１
（１）
恒压供水节约了蝎，而没有考虑埘ｊ。因此，它不
是最经济的供水调节方式。尤其在管路阻力大，管 路特性曲线陡曲的情况下，Ａ日２所占的比重更大， 其局限性就显而易见。 ２．３．２变频变压（变流量）供水 变压供水方式控制原理和恒压供水相同．只是
２．１．２改变泵转速
由离心泵原理…，在相似情况下，水泵流量、扬 程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方 成正比。对于流量经常变化的场合．采用变频调速 泵供水，可以显著降低节流损耗。具有明显节能效 果。由于许多风机、水泵的驱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， 水泵和风机变频调速被认为是有效的节能措施。
中外能源
第６期
ＳＩＮＯ—ＧＬＯＢＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ・９７・
循环水泵节能改造与应用
丁均胜
（中国石油大连石化公司。辽宁大连１１６０３２）
摘
要水泵流量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和ｉ次方成正比。对于流量经常变化的场合。采用变频调速
技术，控制电机转速，改变泵的流量和扬程，可节约电能５０％，显著降低节流损耗，且生产Ｔ艺稳定．具有调速性能 好、节能效果显著、运行Ｔ艺安全可靠等优点。根据运行参数，输送同等流量的水，减少压头损失４０ｍ，电流降低约 ４０Ａ，节约用电１４ｋＷ・ｈ．按目前Ｔ业电价０．６７元／ｋＷ・ｈ计．每年产生直接经济效益８万余元。叶轮切割也是常用的 节能技术之一．其技术实施要满足ｉ个条件：水泵实际循环流鼍满足系统需求。水泵铭牌扬程高于实际扬程５ｍ以 上；水泵在装置内所有循环系统主支路调节阀全开时，循环水泵的运行电流超过额定电流；能够降低装置循环系统 的阻力。应用叶轮切割技术后，单台水泵Ｔ作电流由３２Ａ降至３０Ａ，一年节电６８５９０ｋＷ・ｈ。
ＱＩ／Ｑ＝Ｄ。／１９ （５）
１０２Ａ．供水最为１５００—２２００ｍ３／ｈ。由高位水场经四循
一套自来水送水泵加压送到山顶１０００ｍ３和４０００ｍ３
凰，日＝【Ｄ－／Ｄ］２
ｉＶ，／Ｎ＝ｐ．／Ｄ］３
（６） （７）
消防水池（两水池出口串联）。再利用高位差送往各 生产车间及用户。由于用水量变化大，用水高峰时 是平时用量的２倍。低峰时用水量仅为平时用量的
少时，则工作点由尬变为Ｍ，浪费扬程ａＩ－Ｉ＝Ｈ，一
日０，若采用变频恒压供水，则自动将转速调至视，工 作点处于Ｍ点（如图４所示）。由于变频调速是无级 变速。可以实现流量的连续调节，所以恒压供水工
曲线从Ｒ移到Ｒ。，扬程则从凰上升到旦，运行工
况点从鸩点移到尬点；用调速控制时，当流量要
求从ＱⅣ，减小到Ｑ，由于阻力曲线兄不变，泵的特 性取决于转速。如果把速度从仍降到竹，运行工况
关键词变频技术叶轮切割水泵风机节能
１前言 在供排水行业，循环水泵电耗占循环水泵房总
耗电成本的７０％一８０％．冷却塔风机及其他设备占 总耗电成本的２０％一３０％。装置设计时往往从安全 角度出发．加大循环水泵流量、提高循环水泵扬程， 以致增加水泵电机容最．从而加大循环水泵的电能
２．１水泵流量调节
离心泵在指定管路上工作时．由于生产工况发 生变化。可能出现泵的设计流最与生产要求不相适 应。或已选择好的离心泵在特定管路中运转时，所 提供的流鼍与实际工况不符等情况。对此，需要进 行流量调节，也就是改变泵的工作点。 既然泵的工作点为管路特性和泵的特性所决 定，因此，改变两种特性曲线之一，均能达到调节流
量的目的。 ２．１．１改变阀门开度 改变离心泵出口管线上的阀门开度，实质是改
消耗。现在．绝大部分循环水泵房均采用调节阀门 开度及变频凋速的运行方法。来调节循环水流量， 但因变频设备投资较大。决定了变频调速装置不是 降低水泵能耗的最佳方法。 理论上讲。只有让循环水泵的扬程在保证必须 循环流量的前提下与系统运行阻力值接近，才能达 到降低水泵能耗的目的。生产实际中，由于技术水 平限制或缺乏必要的测试手段．加之设计时留有较 大的富裕量，水泵扬程大多超出系统实际阻力（最 多超过２０ｍ以上），增加了能量消耗。
式中：Ｐ为水泵使用工况轴功率，ｋＷ；Ｑ为使用工 况点的水压或流量，ｍ３／ｓ；Ｈ为使用工况点扬程，ｍ； ｒ为输出介质单位体积重量，ｋｇ／ｍ３；刀为使用工况 点的泵效率，％。
可求出运行在尬点和肘点泵的轴功率为：
匕＝洲１０２田
只ｆ＝ＱＨ２ｒ／１０２
压力设置不同。它使水泵扬程不确定．而是沿管路 （２） （３） 特性曲线移动（见图２）。当流量由Ｑ—Ｑ托时，自动
流，如超出可以切割。因为，如果水泵超电流，则证
量损失较大：电机电流并没有因为泵的工作点的左 移而有明显降低，出口管路阀门开度稍微增大，便 会造成电机电流接近或超过额定电流：泵体振动较 大。此种工况下运行，不但存在设备的运行隐患。还
会造成能量的浪费。
实全开阀门后流量增加了，水泵切割后能在降低阻 力后增加流量，所以必须具备此条件才能切割。 ③装置内有降低阻力的可能。降低阻力有两 种情况：一是通过将装置内未全部开启的阀门全部 开启来降低装置内部阻力：二是放大母管及支管的 管径，降低管道摩阻。从而降低阻力。降低阻力的目 的是改变系统的管路特性曲线．从而使叶轮切割扬 程降低、流量增加。理论上讲．在泵循环系统不变的 情况下．叶轮经过切割后。水泵扬程、轴功率和流量 都应降低，但是通过降低循环系统的阻力。改变循 环系统的管路特性。使叶轮切割后水泵的工作点后 移，可以实现扬程降低，轴功率降低，流量增大。 ３．２．２叶轮切割的实施方法 ①测试水泵的运行状况：水泵的运行测试主 要包括水泵流量、扬程及工作电流等，同时检查阀 门是否全部打开。如未全部打开，应测试所有阀门 打开时的流量、扬程及工作电流。分析水泵测试结 果是否具备以上要求的３个必要条件，如具备则可 以切割。若在不具备条件时切割，会造成水泵扬程、 流量达不到实际要求，甚至使水泵失效，即水泵的 流量、扬程及轴功率急剧降低，不能正常使用。 ②水泵叶轮切割：理论上讲．根据生产装置循 环水系统阻力变化。求解阻力变化后系统的管路曲 线及切割抛物线，即可确定循环水泵叶轮直径的切 削量。实际应用中，由于切割理论来自大量的感性 实验，情况复杂，只能参考水泵的性能曲线，结合实
际经验进行切割。
测试结果可以看出，水泵的实际扬程（５５ｍ）低 于设计扬程ｌＯｍ，且超过额定电流０．５Ａ。该水泵具 备切割条件。由于生产装置阻力变化大。装置系统 的管路特性曲线和水泵的切割抛物线也发生变化． 利用切割定律来求解水泵新的工作点难度很大。因 此．水泵叶轮的切割量只能根据实际情况采用经验 的办法来确定。该水泵系列叶轮为两个不同直径叶
将转速调至饱。，工况点处于尬点。此时水泵轴功率
Ⅳｌ小于恒压供水水泵轴功率Ⅳ２。变压供水理论上
两者之差为：
万方数据
第６期
丁均胜．循环水泵节能改造与应用
・９９・
避免了流量减小时扬程的浪费，显然优于恒压供 水。这种方法适用于压力、流最随时变化的系统。在
控制方式上．一般只需在系统储罐上设定一个液位
用电１４ｋＷ・ｈ，按目前工业电价０．６７元／ｋＷ・ｈ计， 每年产生直接经济效益８万余元。
改变离心泵转速，实质上是改变泵的特性曲线
作者简介：丁均胜．工程师。１９８７年毕业于大连广播电视大学化 工机械专业．主要从事石油化工蓑王设备管理工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｉ蛔８＿ｄｌ唧＇ｅｔｍｃＩｌｉ岫．ｃｏｎ．ｃｎ
万方数据
中外能源
・９８・ ＳＩＮＯ—ＧＬＯＢＡＬ ＥＮＥＲＣＹ