變頻泵技術論文
科學技術的發展推動了我國變頻泵的發展.小編整理了，有興趣的親可以來閱讀一下!
篇一
分散式變頻泵供熱系統分析
【摘 要】科學技術的發展推動了我國供熱系統的發展，分散式變頻泵供熱系統被應用到我國的供熱系統中，不僅減少了供熱系統的耗電量，而且還節約了資金成本的投入，實現了我國供熱系統的綠色發展。本文先是對分散式變頻泵供熱系統進行了概述，又詳細闡述了分散式變頻泵供熱系統與傳統供熱系統的比較和分散式變頻泵供熱系統的節能性，最後分析介紹了分散式變頻泵供熱系統的工程舉例。
【關鍵詞】分散式變頻泵供熱;節能;耗電量
隨著我國變頻技術的不斷髮展，在我國的供熱系統中還出現了分散式變頻泵供熱系統，由於分散式變頻泵供熱系統具有良好的節能優勢，在我國供熱系統中得到了大範圍的應用。分散式變頻泵供熱系統能夠在現有的供熱系統基礎之上，儘可能的節約能源資源，將供熱系統的執行費用控制在最小化的範圍內。分散式變頻泵供熱系統在城市供熱系統中的應用不僅大大提高了城市供熱方案的可行性，而且還有效降低了城市供暖系統的資金成本投入，減少了浪費現象的出現。
1 分散式變頻泵供熱系統的概述
分散式變頻泵供熱系統是通過氣候補償器進行控制的，不僅能夠對供熱裝置進行及時、有效的調節，而且還能夠根據室外溫度進行回水溫度的調節，有效控制城市供熱系統中的能源消耗。分散式變頻泵供熱系統的設計如下：
***1***對管網中存在的阻力進行計算，以保證管網系統設計的科學性與合理性。
***2***根據使用的裝置進行壓差控制點的選擇，以實現城市供熱系統的經濟執行。
***3***進行主迴圈泵的選擇，需要對供熱系統中的流量、揚程、應變能力等進行綜合性的考慮，在保證城市供熱系統正常執行的前提條件下，儘可能的減少經濟的投入和能源資源的消耗。
***4***對分散式變頻泵進行選擇，要對城市供熱系統的所有分支使用者所產生的流量與阻力進行思考，通常情況下，都是選用特性曲線較陡的分散式變頻泵進行使用，以保證城市供熱系統的正常執行。
分散式變頻泵供熱系統是通過供熱系統中的迴圈泵取代調節閥來滿足資用壓頭的需求，但是分散式變頻泵供熱系統中的熱源迴圈泵只負責熱源正常執行所需的迴圈動力。
2 分散式變頻泵供熱系統與傳統供熱系統的比較
在傳統供熱系統中，使用的是迴圈水泵，在近戶端的位置形成了超過規定範圍的資用壓頭，大大增加了近戶端形成水力失調的機率，實現了小溫差大流量的執行方式。
而在分散式變頻泵供熱系統中，是通過在近戶端設定迴圈泵，隨後沿途進行多個迴圈泵的設定，利用接力棒的方式類進行熱媒的輸送。而處在熱源處位置的迴圈泵只需要負責內部所需的水迴圈即可，供熱系統中的換熱站中的迴圈泵則承擔著資用壓頭與熱媒輸送的責任，並利用自身的變頻裝置進行供熱系統流量的調節。不僅對節約了電能的消耗，而且還能有效減少資金成本的投入。
傳統供熱系統中還容易出現冷熱不均的情況，在近戶端容易存在過剩的資用壓頭，又沒有及時有效的調節手段，因此極容易在近使用者端形成流量超標的現象，那麼使用者遠端的流量勢必會出現流量不足的現象，就導致供熱系統中出現冷熱不均的現象。同時又會存在著回水壓差較小的現象換句話說也就是資用壓頭不能滿足供熱系統使用者的需要。因此要想滿足使用者對資用壓頭的需求，就需要進行增設加壓泵的操作，但是又容易導致傳統供熱系統中出現小溫差大流量的現象。
而分散式變頻泵供熱系統中各個裝置所產生的能量都可以自行被消耗，不會出現多餘的電消耗量，不僅大大降低了無功消耗，而且還有效降低了分散式變頻泵供熱系統正常執行所需的資金成本投入，實現了分散式變頻泵供熱系統的綠色發展。
3 分散式變頻泵供熱系統的節能性分析
如果分散式變頻泵供熱系統中存在的供回水管道呈現完全對稱型別的話，就需要進行直接連線操作，且將回水溫度控制在110/70℃，每平方米建築的節能熱指標是45W，如果在分散式變頻泵供熱系統中有10個使用者的話，位於第10位的使用者最為不利，但是使用者的資用壓頭在資料上是保持一致的。那麼按照特蘭根定律，傳統供熱系統中的迴圈水泵所具備的軸功率就可以用一下公式進行表示：
Pn=2.73qh/***1000η*** ***1***
在公式***1***中，Pn―傳統供熱系統中的迴圈水泵所具備的軸功率，單位為KW;
q―迴圈泵的流量，單位為m3/h;
h―迴圈泵所具備的揚程，單位為m，h=;
η―迴圈泵的工作效率，一般取額定效率的70%左右;
―傳統供熱系統中熱源中內部壓力存在的損失，一般取15m;
―傳統供熱系統中換熱站中壓力的損失，一般情況下也取值為15m;
―是指傳統供熱系統中最為不利的路途遭受阻力的損失，單位為m。
使用分散式變頻泵供熱系統進行城市供熱時，分散式變頻泵供熱系統中迴圈泵的軸功率可以用以下公式進行計算：
***2***
在公式***2***中，Pm―分散式變頻泵供熱系統中迴圈泵所具備的軸功率，單位為KW;
q―迴圈泵的流量，單位為m3/h;
qi―位於i個的換熱站中的迴圈泵所具備的流量，單位為m3/h;
hi―位於i個換熱站和熱源之間所遭受阻力而造成的損失，單位為m;
η―迴圈泵的工作效率，一般取額定效率的70%左右;
―分散式變頻泵供熱系統中熱源內部壓力存在的損失，一般取15m;
―傳統供熱系統中換熱站壓力的損失，一般情況下也取值為15m;
假設供熱系統中存在著5個使用者時，供熱系統中迴圈泵q=159.65m3/h，h=33m，傳統供熱系統的迴圈泵的軸功率通過計算為20.55KW，分散式變頻泵供熱系統的迴圈泵的軸功率為20kw。
通過比較可知，分散式變頻泵供熱系統節能0.55KW。
4 分散式變頻泵供熱系統的工程舉例
在某供熱系統工程改造過程中，使用了分散式變頻泵供熱系統，不僅保證了良好的執行效果，而且還大大減少了供熱系統的耗電量，將單位面積的耗電量由3.14KW下降至1.90kw。
根據設計圖紙將原有的鍋爐房拆除10餘座，並選擇原有鍋爐中條件較好的鍋爐房使用，熱網主線分為東、西、北三條，傳統供熱系統所消耗的電量超過了電力系統的供電負荷，而如果重新修建的話，不僅需要大量的資金成本投入，而且還不能短期內完成，經過反覆的對比之後，才決定選擇使用分散式變頻泵供熱系統進行改建，在滿足使用者要求的同時，儘可能的降低資金成本的投入，體現供熱系統改造過程中的靈活性。
5 結語
綜上所述，分散式變頻泵供熱系統在供熱系統中的應用，不僅能夠滿足使用者的需求，降低供熱系統的耗電量，而且還能夠減少傳統供熱系統改造的資金成本投入，且分散式變頻泵供熱系統在應用過程中的節能效果較為明顯，將供熱系統的執行費用控制在最小化的範圍內。分散式變頻泵供熱系統在城市供熱系統中的應用不僅大大提高了城市供熱方案的可行性，而且還有效降低了城市供暖系統的資金成本投入，減少了浪費現象的出現，實現了城市供熱系統的可持續發展。
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篇二
變頻調速泵在消防中的運用
【摘 要】我國城鎮化率逐年提高，城市建設高樓林立，隨之消防工程建設也越來越受到社會各界的廣泛關注。在當前水消防中變頻調速泵技術得到了廣泛的應用。其變頻範圍較廣能夠滿足不同消防環境下的使用。本文將對變頻調速泵在水消防中的應用進行探討和分析。
【關鍵詞】變頻調速泵;水消防;運用;探析
1 變頻調速泵概述
當前高層建築不斷增多，建築消防問題成為社會比較關注的問題，變頻恆壓自動供水由於其優良的效能得到廣泛的使用。自動供水控制系統能夠通過壓力感測器採集管網承受壓力資料，將其轉換成可控訊號進行自動化的變頻控制。通過這種系統設計能夠使變頻恆壓水系統代替水塔和高層水箱來為建築水消防提供水源，有效提高建築消防的效率和質量。另外變頻調速水泵耗電量和電機的轉速的立方成正比例的關係，故變頻調速水泵能耗較低，節能效果十分明顯，變頻調速水泵耗電量比普通供水方法至少節省35%。變頻調速水泵結合可程式設計控制器使用，能夠實現水泵的迴圈變頻以及電動機的軟啟動，延長裝置的使用時間，並能夠使系統工作的穩定性大大提高。在消防給水中對穩壓泵以及在消防泵巡檢時最好採用變頻控制，但在消防泵滅火控制中應採用直接啟動或降壓啟動控制方式。
2 變頻調速泵在消防中的運用分析
2.1 水消防中變頻調速泵應用分析
通常的消防給水系統之中，消防系統管網主要由增壓和穩壓泵進行穩壓，使消防系統保持消防水壓的準備狀態，以保證系統能夠及時應對突發的火災。若建築物發生火災時，技術人員啟動變頻調速消防泵就可以及時提供能夠消防用水的壓力和水流量的建築消防用水。根據我國消防相關規範，水消防工作時間最長情況下以2.5小時為限，系統的消防泵耗能亦需要加以考慮。消防泵應設有備用泵，備用泵應不小於任一臺主消防泵。由多泵並聯恆壓供水理論，多泵並聯恆壓供水，變頻調速泵必須是其中最大的一臺泵，其餘並聯泵自動投入或超出是由變頻控制器按用水流量變化自動控制的。如果變頻泵故障可能會導致變頻器跳閘，使全部消防泵停泵。從這一點考慮，消防泵採用變頻調速會降低消防供水的可靠性，不宜在水消防系統中應用。三相電機對轉動速度的調節方式有多種手段，例如利用交流電頻率的調節、電機轉子極數和轉動差率的調整來實現轉速的調整。通常技術人員通過對電機極數調整來調節電動機轉速，在以前的水消防系統中利用頻率對轉機速度進行調整比較少見。伴隨著電力電子系統、資訊科學的快速發展，變頻控制技術斷進步和發展，研究人員利用水消防系統中調整水泵電源的交流電頻率調速能夠達到提高水消防系統供水效率和降低系統的能耗，變頻調速泵在水消防系統中得到了廣泛的應用。
2.2 消防給水系統中變頻調速泵控制分析
當前水消防中變頻調速泵得到了廣泛的應用。在變頻調速泵中控制方式較多，主要有以下幾種方式：***1***繼電接觸器控制。這是操作最為簡單的控制方式。根據消防條件或外界環境的變化，根據模電技術，可以利用繼電接觸器對水泵電動機的運轉進行來達到變頻的目的。***2***數位電路控制。數位電路對變頻調速泵的控制電路固定在變頻狀態，其他的供水泵均處在工作頻段狀態。其控制方法比較新穎和先進，但是供水水泵組全部進行軟啟動、全流量的頻率變化調節不能通過這種方式進行控制。故其控制的精度比較低、水泵在切換的時候壓力波動較大、除錯相對會較為麻煩，工頻泵在起動的時候抗衝擊和抗雜波干擾的能力比較弱。這種控制方式的系統造價較低。當消防節水管網的壓力下降到規定閾值時，通過壓力感測器傳送出水壓訊號並自主啟動穩壓泵來對消防管網進行補水加壓作業，當官網的壓力達到最大閾值時時自動停止供水。技術人員可以依據作業現場情況來進行消防中心聯動介面的系統設定，消防中心消火栓按鈕啟動發出火警訊號後，電控系統自動啟動變頻消防主泵進行滅火作業。***3***積體電路控制。利用微控制器或其他積體電路進行水消防變頻水泵的頻率控制，其控制效果要好於於邏輯電子電路，但在不同區域間的管網、不同供水方式下除錯和維護相對麻煩。由於控制程式預先燒錄在控制晶片之中，當進行系統升級或增加功能時，就需要重新對電路板進行更換或修改，技術人員需要重新進行系統程式的設定，故這種控制方式便捷性稍差，另外積體電路控制的可靠性和抗干擾能力不能滿足複雜環境下的變頻調速泵的控制。系統中，水泵起對消防供水補壓的作用，來滿足消防單位對供水所需壓力的需求。貯能罐可以貯存並接收來自自來水管網的能量，還能起到在啟泵時減輕對管網影響的作用。壓力感測器用於接收使用者管網壓力資訊，控制水泵轉速。能量調節儀接收自來水管網的壓力資訊，調節控制水泵充分利用管網能量，避免對管網的破壞和影響。控制櫃用來接收壓力感測器的資訊並經過科學的處理後來控制變頻調速水泵的作業。其中裝置核心部件是能量調節儀，其自身擁有3個可供任意設值的壓力數值，通過和自來水管網壓力數值相交產生4個壓力測量點。監測管網壓力情況由能量調節儀時刻檢測和資料收集。每監測到相關數值都需做出科學的判斷，並需將判斷的資料結果傳到主機組的變頻控制系統，能夠達到自動補壓的目的。
2.3 消防給水中不同分佈形式下的變頻調速泵的應用
在變頻調速泵的應用中當某小區僅使用加壓泵房， 利用水泵進行集中加壓來向小區內的建築物進行供水。依照生活水泵和消防水泵是否正常工作來確定這兩種官網是否進行分開設定和官網的佈置。消防系統需保證整個小區至少有完整的消防供水系統， 利用變頻調速消防泵將消防用水輸至小區內每棟建築內的消防管網， 每幢建築物至少在屋頂有一個屋頂水箱， 水箱裡必須儲存初期消防用水。變頻調速泵的變頻器內部利用整合方式時，其能夠將PID和PLC的功能以整合的方式結合到變頻調速泵的變頻器之內，構成面向應用的控制變頻器。因為PID運算在之前已經固化到變頻器的內部，省略掉了對PLC的程式設計設計和對PID的設計，並且PID的引數線上除錯時相對較為容易。內建的PID調節器利用優化演算法能夠保證水消防中的水壓調節保持在平滑和穩定的狀態。在水消防變頻泵中保證官網水壓反饋的訊號數值是否準確就需要對其設定濾波時間的常數，同時還需對系統反饋的訊號數值進行科學的換算，使消防系統除錯和作業操作比較簡單、方便。採用內建PID功能的變頻器生產出的恆壓供水裝置，能夠降低裝置成本，並節省安裝除錯時間。此外，針對傳統的變頻調速供水裝置的不足之處，有些產品設計採用了變頻調速和智慧控制技術，因此多電平直接高壓變頻器、模糊控制器等器件得到了應用。如採用多電平的高壓變頻器，能夠實現高效率的功率輸入、輸出、高品質因數和系統持續穩定的執行。利用模糊控制器能夠最大限度地適應被控系統的變化，達到精度高、響應快、控制規律簡單的控制目的。調速水泵轉速調節不能任意進行調節。調速水泵需要保持在一定的揚程， 轉速可能降低的幅度不會太大，當泵調速範圍超出時系統難以保證高效的工作，當系統長時間執行時會造成較大的能源浪費。故水泵的設計工況點要儘量滿足其在高效調速範圍內工作。通過科學的設計保證變頻調速泵在水消防中發揮最大的作用。
結語
隨著科學技術的快速發展，水消防中變頻調速泵頻率控制的方式和技術手段都在不斷增加。在變頻調速泵中通過科學的控制能夠有效提高其工作效率和降低能耗，保證消防系統在最優化的情況下工作。
參考文獻
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