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风机水泵变频节能计算

风机水泵变频节能分析

一:原理

由流体传输设备水泵和风机的工作原理可知:水泵和风机的流量与其转速成正比;水泵和风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵和风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵和风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源|稳压器频率的三次方成正比)根据上述原理可知:降低水泵和风机的转速,那么其功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=(45/50)3=0.729,即P45=0.729P50(P为电机轴功率);将供电频率由50Hz降为40Hz,则P40/P50=(40/50)3=0.512,即P40=0.512P50(P为电机轴功率)。

水泵和风机消耗功率与转速的三次方成正比。即N=Kn3 N:为水泵和风机消耗功率;n:为水泵和风机运行时的转速;K为比例系数。而水泵和风机设计是按工频运行时设计的,但除高速外,大部分时间流量较小,由于采用了变频技术及微机技术有微机控制,因此可以使水泵和风机运行的转速随流量的变化而变化,最终达到节能的目的。实践证明,使用变频设备可使水泵和风机运行平均转速比工频转速降低20%,从而大大降低能耗,节能率可达20%-40%。

因水泵和风机属于典型的平方转矩负载类型,所以其功率(轴功率),转矩(压力),转速满足以下关系(相似定理):

P电=P轴=QH

Q’/Q=N’/N 则Q’=QN’/N

P’/P=(N’/N)3 则P’=P(N’/N)3

异步电机的转速公式 n=60f(1-s)/p

式中:N、Q、H、P——水泵和风机的额定转速,流量,轴功率

N’、Q’、H’、P’——调速后水泵和风机的额定转速,流量,轴功率

在一定范围满足生产要求的前提下,可以通过改变转速来灵活的调节风压和流量,并且不改变工作周期。这种特性表明,调节水泵和风机转速,改变电动机出力,使之始终满足工艺要求。

综上所述:利用变频技术改变电机转速来调节流量和速度的变化用来取代传统工频电路的控制,能取得明显的节能效果

二:风机水泵变频特点

再因风机采用工频起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3~4倍,在大的电流冲击下,,会影响电网的稳定及其它设备的运行安全用电,也使接触器、电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲击,容易对机械散件、轴承、阀门、等造成破坏,从而增加维修工作量和备品、备件费用。

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