能涿與節(jié)讓2012年第2期(總第77期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2012年2月行節(jié)能減排淺談供暖系統(tǒng)離心式循環(huán)水泵的變頻節(jié)能方君萍(長慶油田礦區(qū)服務事業(yè)部興隆園物業(yè)服務處，陜西西安710018)摘要:中國的熱水供暖系 統(tǒng),管網流量的調節(jié)還是以閥門調節(jié)為主。此種調節(jié)方式存在著流量損失大、水力失調、輸送效率低、能耗高等缺陷。與閩門調節(jié)手段相比,水系的變頻調節(jié)方式通過改變水泵電機頻率調節(jié)循環(huán)水泵的轉迷,改變水泵揚程和流量以滿足供熱系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)能耗小,能量利用率高,是一種理想的調節(jié)方式。分析了循環(huán)水泵工作負載特性,介紹了變頻調節(jié)節(jié)能的機理,并對其發(fā)展前景進行了展望。關鍵字:循環(huán)水泵;變頻調節(jié);節(jié)能中圖分類號: TU833文獻標識碼: A文章編號: 2095-0802- (2012)02- 0042-02On the Frequency Energy of the Centrifugal Circulating Pump Heating SystemFANG Jun- _ping(Changqing Oifield, Mining Services Division Xinglong Park Property Services Department, Xi'an 710018, Shanxi,China)Abstract: In this paper, the workload characteristics of the circulating pump was analyzed, the inverter control energy - -savingmechanism was introduced, and take the outlook of the development.Key words: circulation pump; frequency regulation; energy- -saving甩出,葉輪附近的壓強減小,轉軸附近形成低壓區(qū),泵0引言體外的水在大氣壓力的作用下，從進水管被壓人泵體離心式循環(huán)水泵是熱水供暖系統(tǒng)中向用戶輸送熱內。沖進來的水在隨葉輪高速旋轉中又被甩出,并壓入媒的關鍵設備,關系到供暖系統(tǒng)的熱效率和供暖質量，出水管。 葉輪在動力機帶動下不斷高速旋轉,水就源源在整個供暖系統(tǒng)中占有重要的地位。離心式水泵的動不斷地從低處被抽到高處。力源來自于三相異步電動機，在鍋爐房所有用電設備.2 負載特性分析的中,水泵的用電量大約占到50% ,是耗電“大戶”。在在熱水供暖系統(tǒng)中,熱量的調節(jié)是通過水流量的實際的工程中，水泵流量和壓力的參數基本上都是通調節(jié)實現的。通常有兩種方法可以實現流量的連續(xù)調過管道閥門進行控制,達到截流調節(jié)的作用,以此來滿節(jié)。一種是利用控制閥或節(jié)流閥進行節(jié)流,以改變出水足生產和生活中對熱量需求的控制。但是此種調節(jié)控流量;另一種是泵的調速控制，調節(jié)泵的轉速來改變出制方式卻造成了大量熱量的無功流失,形成浪費,同時水流量。 水泵調速時的全揚程特性(H- Q )曲線見圖1。也間接降低了電能的利用效率。在能源日益短缺的當h下,找尋并普及- -種既經濟又方便的水泵運行方式，對節(jié)能工作有著重大的意義。HR1離心式循環(huán)水泵的工作原理εH1.1 工作原理索Hc離心式水泵主要是利用水的離心運動原理來進行nC工作的。在水泵啟動前,先向泵體中注人足量的水,在電機帶動旋轉后，泵體中的水在葉輪的帶動下高速旋靜壓轉,做離心運動,同時被甩出并壓人出水管。由于水被0Q% Q中國煤化工收稿日期:2012-01-12圖1=:Q)曲線作者簡介:方君萍, 1978年生,女,陜西長武人,2002年畢業(yè)于甘肅圖1中.YHC N M H閥門開度不變時,工業(yè)大學供熱與通風空調工程專業(yè),中級工程師。水泵在額定轉速下的揚程一流量曲線;曲線R,表示:●42.2012年第2期方君萍:淺談供暖系統(tǒng)離心式循環(huán)水泵的變頻節(jié)能2012年2月當水泵轉速不變時,全揚程與流量之間的關系曲線;曲3循環(huán)水泵變頻節(jié)能的具體舉措線Ho表示:當供水量Q接近0時,所需的揚程等于實際揚程。循環(huán)水泵的變頻調節(jié)可以節(jié)約能源，但在實際的當水泵流量通過管道閥門控制時，欲使流量從Qn實施和操作中要注意以下幾個方面。減小到Qg,就必須減小閥門開度,從特性曲線上可以看3.1 正確確定循環(huán)水泵的容量 進行正確的選型出.此時供水管道的阻力變大,管阻特性曲線隨之從R;系統(tǒng)設計人員要對熱負荷和系統(tǒng)阻力根據實際情移到R,揚程則從H上升到Hg,運行工況點從A點移況進行認真合理的計算,保證結果的準確性,避免大量到B點"。估算結果的存在。如果在計算中出現大量的估算值,極當水泵流量通過水泵調速控制時，流量從Q\減小有可能使水泵流量和揚程遠遠超出實際的需求，造成到Qg的過程中,由于閥門開口度不變,管道的阻力曲水泵運行中的電能浪費。因此,變頻節(jié)能的基礎環(huán)節(jié)就線R也就不會產生變化，此時水泵的特性取決于其轉是要合理選擇水泵,否則節(jié)能無從談起。速。如果把速度從no降到n,運行工況點則從A點移3.2認真 分析系統(tǒng)循環(huán)中出現的問題合理解決到C點,揚程從HA下降到He。在供曖系統(tǒng)工作過程中，不可避免的會出現水力通過以上兩種流量調節(jié)方式的比較,可以看出,采失調的情況。當出現此類問題時,很多維修管理人員不用調節(jié)轉速的方法來調節(jié)流量，不僅可以滿足正常生加認真的分析,就盲目的認為是水泵的容量不夠,更換產生活中對熱量調節(jié)和揚程條件的需要，同時熱量的容量更大的水泵,結果不但解決不了問題,還導致新購供給基本與使用量持平,不會造成能量的散失,而且驅的設備閑置,增加無效的投資。動電機所消耗的功率也大大減少,提高了用電效率。所3.3針對 系統(tǒng)特點采用分階段流量調 節(jié)的質調節(jié)方以，水泵的變頻調節(jié)是--種可以顯著節(jié)約能源的技術式方式。集中質調的供熱系統(tǒng),具有運行環(huán)境溫差小，流量大且較穩(wěn)定的特點。針對系統(tǒng)特點,宜采用分階段改變2水泵變頻調速節(jié)能機理流量的質調節(jié)運行方式(2。當室外溫度較高時,小流量熱水供暖系統(tǒng)的運行目的就是保持用戶室內有1的水泵工作;當室內溫度較低時,大流量的水泵工作。個滿足要求的穩(wěn)定溫度環(huán)境。在系統(tǒng)的運行中,用戶熱在每一個階段保持流量不變。這樣根據采暖期按照不負荷的室外環(huán)境溫度處于1個不斷變化的狀態(tài)中，因同的室外溫度將供曖分為不同的工作階段的工作方此,為保證供熱質量,供暖系統(tǒng)要根據不斷變化的外部法,不僅能夠滿足供暖的需求,而且能夠大大降低循環(huán)環(huán)境對供水溫度和循環(huán)水量進行調節(jié),避免出現室溫水泵的耗電量,提高能源利用率。的偏高或者偏低。常用的調節(jié)方法有:a)質調節(jié)一-改4變頻調速 技術在供熱管網中的發(fā)展前景變熱網的供水溫度;b)量調節(jié)一改 變熱網的循環(huán)水量;c)根據供熱系統(tǒng)的特點,供熱系統(tǒng)的最佳調節(jié)工況隨著變頻技術的不斷發(fā)展，其在暖通行業(yè)中的應為質調節(jié)和量調節(jié)的結合。用越來越廣泛。變頻調節(jié)技術具有多種速度切換、加減變頻調速運行之所以節(jié)能是由于水泵的機械負載速時間的外部設定、輸出頻率上、下限幅、頻率跳躍等特性決定的。水泵的負載轉矩與轉速的平方成正比,軸功能,在供暖管網系統(tǒng)中起到改變流量和揚程的作用,功率與轉速的=次方成比例。由于流量與轉速成正比，大大減小了系統(tǒng)能耗。在計算機技術的輔助下,變頻技因此,當調節(jié)流量時可以通過調節(jié)轉速來進行。由電磁術實現了與計算機、可編程序控制器及自動化儀表的學原理三相異步電動機的轉速與供電電源的頻率有如聯機控制，具備遠程控制功能，邁進了自動化控制行下關系:列。在暖通行業(yè)的帶動下,變頻控制技術將會有更大的n=60f(1-s)p,(1)發(fā)展空間,為行業(yè)的節(jié)能事業(yè)做出更大的貢獻。式中:n為電機的轉速, r/min;f為供電電源的頻率, Hz;參考文獻:s為異步電動機的轉差率;p為電動機的磁極對數。[1] 孫光,張 琛.供熱節(jié)能中循環(huán)水泵的工況調節(jié)及其運行所以，可以通過改變供電頻率來改變電動機的轉中的應用[J]節(jié)能2010(5);33- 34.速,進而達到調節(jié)流量的目的。由于水泵的軸功率與轉[2]黃建恩,孟穎超,張建功,等.熱網循環(huán)水泵變頻運行的變溫速的三次方成比例，當轉速減小時水泵所需的軸功率差控制[]暖通空調2009.39);145-148.大大減小,節(jié)能效益十分顯著"。(責任編輯:高志鳳)中國煤化工MHCNMHG●43●