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循环水泵

循环水泵

循环水泵范文第1篇

简介: 本文围绕空调循环水泵的容量、台数、水泵最佳工作点的选择以及技术经济分析展开探讨,阐述应如何选择水泵,以保证空调系统运行良好,减少电力消耗。

关键字:循环水泵 电力消耗 循环阻力 水力平衡 价值工程

循环水泵范文第2篇

关键词:变频调速;恒压供水;节能;PID

1 概述

现章村矿洗煤厂压滤车间使用2台循环水泵,互为备用。水泵的规格型号是200ZJ-Ⅰ-65A,额定流量是350m3/h,,扬程是40M ,配套使用电机型号:Y355L-6,额定功率220KW,额定电压 380V, 控制手段相对比较传统依靠调节阀门开度来调节介质流量,供水量不能根据生产工艺的要求精确调整,电机做功部分消耗在挡板阀门之间的“顶牛”状态中,存在电能浪费。

2 改造的必要性

2.1 操作简便可控:循环水泵设备的开停车在集控操作界面对该设备实现控制,同时针对重介洗选工艺与脱介筛相关设备设置联锁,大大满足生产需要。

2.2 优化指标控制:循环水泵实现变频调速可分为自动和手动,手动状态下可通过电位器调节速度,自动状态是通过PLC模拟输入信号输入指定频率控制,自动状态下根据工况实时调速,提高了生产效率,为优化运营提供了可靠保证。

2.3 节能节电效果显著:采用变频调节后,系统实现软启动,软停车等功能,系统效率得到提高,节约能源,为降低企业用电率提供了良好的途径。

3 现场情况及节电效果分析

3.1 工频状态下的耗电量计算

Pd:电动机功率;Cd:年耗电量值; U:电动机输入电压;I:电动机输入电流;cosφ:功率因数; T:年运行时间;δ:单负荷运行时间百分比。

电机耗电功率计算公式:Pd=×U×I×cosφ ①

累计年耗电量公式:Cd=T×∑(Pd×δ) ②

其中取电机输入电流为320A, cosφ为0.85,设备运行每年按运行5440小时(340天)340天计算。

根据计算公式①②,通过计算可得出工频情况下各负载的耗电量如下:

Pd=179(kW) Cd=97.4万kW・h

3.2 变频下单位时间耗电量计算

根据流量、压力、轴功率与其转速的关系

用文字表述为:流量与转速成正比、压力与转速的平方成正比、轴功率与转速的立方成正比。

变频状态下的计算如下:

P':泵实际轴功率;P0:水泵额定轴功率 ;Cb:年耗电量值;

Q':水泵实际流量;Q0:水泵额定流量;H':水泵出、入口压力差;

H0:水泵额定压力。

低压配电系统运行电压380V,电机实际运行电流201A,水泵电机功率l10kW、极数4极、实际出力为55%~83%,取Q/QN=0.80得:

即流量为改造前的80%,则转速为当转速变为80%额定转速时,80%转速变为80%流量、64%压力,最后输出51%轴功率。故:

4 系统技术方案

闭环控制运行:根据现场提供的反馈信息( 如压力,流量等)做闭环控制,变频器自动根据反馈值自动调节运行频率,满足现场运行工况。

现场直接接收管道压力变送器传感到变频器PLC 4―20mA信号,变频器内置PID调节器,自动实现闭环控制。随着水泵出水压力的变化,随之变频器的输入反馈信号相应变化,在变频器的PID控制作用下,变频器输出与之相反的控制,最终使得出水压力恒定,实现恒压供水。

5 结语

变频恒压供水系统的设计,提高了供水质量,减少了对设备的冲击,具有节省能源,操作方便,自动化程度高等优点。节能延长电机、水泵使用寿命4年以上。为章村矿洗煤厂优化洗选工艺、提高工作效率、减岗并岗具有重要意义。

参考文献:

[1]赵华军.基于PLC和变频器控制的恒压供水系统设计[J].自动化与信息工程,2006(3).

[2]胡雪梅.变频恒压供水系统的设计与应用[J].电机与控制应用,2011,38(8).

[3]张慧宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社,2000:128-129.

循环水泵范文第3篇

关键词:热网循环水泵;变频;节能;经济;安全

中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)18-0075-02

我公司4号供热机组热网系统的热网循环水泵采用的是2台卧式离心泵,壳体设计压力1.6 MPa,转速为1 480 r/min,型号为TS500-680 A+,设计流量为2 350 t/h,功率为1 400 kw。动电机为Y系列三相鼠笼异步电动机,型号为YKK560-4型,额定电流为158 A。热网加热器管程水流量为2 400 t/h。热网系统正常运行方式为:热网供回水系统充满水后,经过热网循环水泵升压,再经过热网加热器换热(采用机组采暖抽汽加热汽源)后送给市区供热系统各分站进行换热,形成对市区居民集中供热。换热后的回水回到热网循环水泵入口形成闭式循环。所采用的升压泵为工频的热网循环水泵,热网系统运行简图如图1所示。

1 存在问题

经过一年的生产运行实践,发现在一台工频热网循环水泵运行时,如果全开热网循环水泵出口电动门则驱动电机的电流超过其额定电流158 A,使驱动电机过电流保护动作致使电机跳闸。因此在正常运行时为防止热网循环水泵电机电流超过其额定电流(158 A),只能采取关出口电动门限流的方法。热网循环水泵出口电动门关至40%阀位时能维持电机电流在150 A左右。此种运行方式存在严重的节流损失,这时的热网循环水泵出口母管的压力为0.62 MPa,流量为3 200 t/h,与设计流量和压力不符合(设计压力位1.6 MPa、流量为2 350 t/h),分析其原因存在热网加热器设计容量过大(出口母管的压力为0.62 MPa,流量为3 200 t/h)。导致热网循环水泵工频运行时必须把出口电动门关至40%以下才能满足驱动电机的运行安全要求。在供热初期,由于热网循环水要求流量低导致其节流损失越大,造成了能量的大量损失。这也为热网循环水泵由工频改为变频运行方式留有一定的空间,在经过充分的论证以后,我公司对4号机组热网系统的一台热网循环水泵就行了变频改造优化。

2 改造优化前后的比较与分析

①改造优化前(即工频运行方式)。我公司设计为2台工频热网循环水泵,正常供热期间为1台热网循环水泵运行及满足了供热系统的要求,在极寒的天气条件下需要启动第二台工频热网循环水泵运行。在供热初期,供水流量仅为2 000 t/h,一台热网循环水泵工频运行时需要将热网循环水泵出口电动门关至24%阀位,电流为130 A;在供水流量达到3 200 t/h时,其出口电动也仅开到40%阀位,存在严重的节流损失。而且由于热网循环水泵出口电动门的节流导致出口电动门前的水压达到2.0 MPa以上,使得热网循环水泵的工作条件恶化,严重时会造成汽蚀,对设备安全造成严重的威胁。热网循环水泵如果维持此工况长时间运行,热网循环水泵的轴瓦温度、电机线圈的温度都会很高,会影响设备的使用寿命和运行安全。

②改造优化后(即变频运行方式)。根据供热实际情况(市区供热需求量),我公司经过充分的论证后决定对2台工频热网循环水泵其中的一台进行变频改造优化,加装变频器。热网循环水泵加装变频器后其运行方式发生了变化。当供水流量达到2 000 t/h时,热网循环水泵变频器的电流仅为40 A,而且热网循环水泵的出口电动门处于全开状态(不存在节流损失),当供水流量达到3 200 t/h时,热网循环水泵变频器的电流为80 A(此时供热出口母管的压力为0.62 MPa),同样的供热流量和供水压力下,工频热网循环水泵与变频热网循环水泵电机电流之差为70 A左右,节能效果明显。改造后的变频运行方式为手动方式调节,可以根据供热流量的要求手动加减变频控制手操器进行远程的流量加减而且流量增减平缓(工频时需要人为调节循环水泵出口电动门,流量难以控制,系统压力和流量波动大,影响系统安全),形成无节流调整。同时热网循环水泵的工作条件得到了改善,在供水流量2 000 t/h时,热网循环水泵电机的转速仅800 r/min;供水流量3 200 t/h时,热网循环水泵电机的转速仅为1 250 r/min。实际运行数据表明,采用变频运行的热网循环水泵不但避免了设备的汽蚀损坏又降低了循环水泵轴承温度和电机线圈的温度,延长了设备的使用寿命。变频改造示意图如图2所示。

需要说明的是,热网循环水泵变频出现故障需要切除时,可以切到旁路工频方式运行。

以下是改造前(工频运行)和改造后(变频运行)热网循环水泵电机耗电量的对比,分别如表1、表2所示。

从表1、表2提供的数据可以比较出,机组在一个供热期热网循环水泵电机采用变频运行比工频运行节约的电能为310.8万kWh。

以下是改造前(工频运行)和改造后(变频运行)热网循环水泵及电机运行安全方面的对比,如表3所示。

从表3提供的数据可以比较出,机组在一个供热期热网循环水泵电机采用变频运行和工频运行热网循环水泵轴承温度和热网循环水泵电机线圈温度都有明显的降幅。

3 结 语

由以上图表可以比较出,热网循环水泵经过变频改造后,在一个供热期运行期间共能节约电能310.8万kW・h。另外,通过热网循环水泵变频改造使热网循环水泵的运行温度降低了,不但延长了此设备的使用寿命,也有效的保证了此设备的运行安全。经运行数据实践证明,热网循环水泵经过变频改造优化后,在经济节能、运行安全方面取得了良好的效果。

循环水泵范文第4篇

关键词:扩大单元制 循环水泵 选型

一、概述

某热电厂位于福建东南沿海,是PTA项目的配套工程,总装机容量为4×670t/h+3×150MW,循环冷却水采用海水直流供排水系统,每台机组配两台50%容量的立式混流泵,不设备用泵,每台机组配一条DN1600供水干管向凝汽器供水,供水干管之间设DN800联络管连接,用联络阀门来调整运行方式。每台机组的循环水排水经虹吸井后由1600×1600排水沟排入全厂排洪渠,最终入海。

二、循泵选型计算

循环水系统是热电厂的重要组成部分,其主要作用是冷却在做过功的乏汽,使之凝结成水,并重新进入锅炉系统,减少工质损失。循环水量需根据海域水温条件、热负荷变化曲线等工况进行优化计算,推荐冷端配置方案(冷却倍率、凝汽器面积、管沟断面等)。经过综合技术经济比较,本工程推荐循环水系统运行工况按一年两季变倍率方式运行,热季为4~10 月共八个月,冷季为11~3 月共四个月,纯凝工况采用55/33 两种倍率,抽汽工况采用50/30 两种倍率。

纯凝、抽汽工况循环水量见表1、表2。

纯凝工况循环水量表

抽汽工况循环水量表

为满足本工程供热机组运行要求,本工程推荐循环水系统按一机两泵配置循环水泵,纯凝热季工况采用循泵满负荷运行,纯凝冷季、抽汽热季和抽汽冷季工况时根据凝汽量来确定采用一机一泵、三机四泵或三机二泵的方式运行。

本工程主要用途为化工生产提供蒸汽,机组运行数量随化工生产需要调整,设备计算按机组全部运行考虑。循环水泵的流量由各工况循环水量决定,扬程根据不同工况的水位和供水系统水头损失计算得到。由于凝汽器排水出口排洪渠直通入海,排水水位受潮位和洪水的共同顶托作用,故选取不同潮位与洪水相遇时的渠内水面线作为计算基准水位,洪水重现期为100年一遇。

汽机房汽机房外循环水供水压力和循环水泵扬程计算分别见表3、表4。

汽机房外循环水供水压力表

当历史最低潮位与百年一遇洪水叠加时,汽机房外循环水供水压力要求最高,按此条件进行循泵扬程计算。

循环水泵扬程计算表

三、运行方式分析

根据以上计算可知,纯凝热季时循泵扬程和轴功率均比其他工况高出许多,而另3种工况间差别则不大。按此结果,现有型号的循环水泵无法同时满足所有工况点的要求。若以纯凝热季工况选泵,则在其他工况扬程、轴功率富余量较多,水泵工作点远离设计点,造成低效和浪费,并导致凝汽器过冷;若按满足纯凝冷季和抽汽工况选泵,则在纯凝热季时供水达不到设计要求,凝汽器出水温度偏高,真空度下降。

本热电厂作为化工厂的自备电站,热季三台机组全部纯凝工况运行的几率几乎极低,如果按照运行几率很少的工况选择供水设备,那将带来热电厂的供水系统常年在“大马拉小车”的不合理工况下运行,既不合理也不经济。建议不考虑纯凝热季工况,以抽汽热季工况作为水泵设计点。

若生产上必须满足纯凝热季工况,由于本工程运行工况较多,应使海水供水泵的运行高效区尽量与热电厂的常用工况保持一致。建议在供水管道上增加联络阀门,就可在热季纯凝工况时达到3根供水管道运行,在其他工况时2根或1根管道给3台机组供水,使水泵扬程趋于相近,这样既灵活运行又保证了供水的安全可靠性。

如考虑配备变频调速装置,根据本工程的循泵电机功率,变频器需采用进口设备,造价昂贵,而且对于本工程运行工况之多,也非变频器的能力能全部满足的,单纯依靠变频器节约的电费,在热电厂的全部运行年限内也很难将投入的资金全部收回。另外,水泵和电机在海边,而开关柜和变频器在主厂房,相距2km,目前没有合适的变频器满足远距离的要求。如考虑双速电机,相对于本工程运行工况差别之大,双速电机只有两个转速,不可能满足那么多工况要求。

四、经济分析比较

循环水泵年运行时间8000h,按年均4台泵全部运行考虑,以纯凝热季工况选泵,电机功率1250kW,年耗电量4000万kW·h,以抽汽热季工况选泵,电机功率900kW,年耗电量2880kW,可节电1120万kW·h,相当于3台机组满发1.04天的电量。而且,水泵功率降低,也使得设备和土建等投资降低。由于水泵长期在设计点附近运行,稳定性得到很好的保障,循泵的检修工作可安排得更合理。

循环水泵范文第5篇

摘要:自从通用变频调速器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛应用,变频调速器以节能、安全、高品质的质量等优点,在实际应用中得到了很大发展,随着电子技术的飞速发展,变频调速器的功能也越来越强,尤其充分利用变频调速器内置的PID调节功能,对合理设计变频调速设备,保证正常生产等方面有着非常重要意义。

关键词:55KW循环冷却水泵系统改造变频调速器

以往我公司的循环冷却水系统采用了二台循环水泵(一用一备)以恒速泵的方式供水,通常情况下水压波动很大,能量损耗大,一旦发生车间用水量大时管网压力会迅速下降,而车间停止或减少用水量时,管网压力又会急速上升,实际上间接的流量改变导致管网压力改变造成了循环泵的输出功率损失,循环泵的出口压力不稳定而造成了循环泵的工作点发生变化,从而使循环泵组本身的效率变差,无形中增加了电能的消耗和设备的机械磨损,容易造成设备故障率的升高,而为了保证生产正常,达到车间预期冷却效果,平时循环泵后的压力保持过高,这样相对的在恒速循环泵供水管网中用水流量大时管网压力底,用水流量小时管网压力高的现况;公司对车间循环水使用情况没有具体的什么规定和约束,时有发生车间已经不用循环水了而循环泵却是开的;有时也由于循环水池水位过底而使泵组吸不到水也不知道,循环泵组却在空载运行既浪费了电力能源也加速了泵组的机械磨损;另一方面循环水泵的拖动电机启动方式采用星-三角降压瞬时启动,启动时的冲击波造成了电网的不稳定和循环泵组的机械性能受损。鉴于以上几点有意改用变频调速闭环控制方式来控制。

自从通用变频调速器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛应用,变频调速器以节能、安全、高品质的质量等优点,在实际应用中得到了很大发展,随着电子技术的飞速发展,变频调速器的功能也越来越强,尤其充分利用变频调速器内置的PID调节功能,对合理设计变频调速设备,保证正常生产等方面有着非常重要意义。公司的循环水泵供水系统通过变频调速器改变泵组的出水能力来适应各车间对流量的需求,当循环水泵的转速改变时,扬程特性随着改变,而管阻特性则不变,则调节了管网压力流量。由于在不同的时间段,车间用水量变化是很大的,为了节约能源,本着多用多开多送,少用少开少送的原则,故通常需要“1控X”的切换。若供水不足,自动提升循环泵的转速来增大泵组出口流量压力或启动2号泵组进行变频控制;反之,当车间用水量减少时则先停止2号泵组退出工作,仅由1号泵组变频控制系统供水。变频调速器已具有内置PID调节运算功能,使采集到的压力信号(DC4—20mA)经过PID调节比较处理后得到新的频率给定信号输出(DC4—20mA),决定变频调速器输出频率的大小,从而改变了循环泵的转速大小来实现管网压力恒定,构成了闭环定值控制系统,能按需自动调速,实现管网水压实时调节的平稳恒定,避免水压流量波动造成的冲击损耗;合理对PID的参数值设定,可以大大减少系统供水管网水压过高过底所带来的功率损耗,节约能源和减少机械磨损。此外,通过变频调速器对循环泵电机启动过程的过渡性设置,使得泵组的启动电流平缓增大,连续启动运行,避免了常规快速启动电机产生大电流对电网的冲击和所产生的机械冲击;从而有效的降低轴承和其他易损件的磨损,普遍减少机械应力,具有节电和延长电机、泵组使用寿命的功效。

另外对循环水池的水位情况及冷却踏的风机运行情况与循环泵组变频调速闭环控制系统进行连锁工作。根据水池水位决定开机,一当水池水位过底可以连锁自动打开补充进水阀们给水池加水,直到达到预定水位。这样保证了整个系统正常运行的可控性。