【微分享】为什么水泵装置效率如此低?“水泵效率”和“水泵装置效率”的关系

职场   2024-11-22 20:07   上海  

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1、水泵装置的总效率与水泵效率的关系

如果以变频器输入端的电流、电压做为计算总输入能量,以水泵输出的流量、扬程做为计算输出能量,以此计算水泵装置的总效率,那么水泵装置的总效率包含了变频器效率、电机功率因数、电机效率、水泵效率。

1.1、变频器效率——95%左右

交流电动机的调速途径:控制电源频率、改变极对数,以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化几种方式。
变频器效率维持在94%~96%,变频调速是一种高效率、高效能的调速方式,使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转,实现无极平滑调速。
变频器原则上是不能省电的,是通过降低电机的输出功率,需要多少给多少来节电的。相反变频后,会增加电机的谐波损耗,电机效率会有所下降。

1.2、电机的功率因数cosφ——0.75~0.9

异步电动机的功率因数,是指它从电网中吸收的有功功率P与视在功率S之比,用cosφ表示,即cosφ=P/(√3U I)(三相异步电动机)。功率因数对电动机来说,可以理解为定子电流中的有功电流分量与定子总电流之比。功率因数越高,说明有功电流分量占总电流比重愈大,电动机做的有用功越多,电动机的利用率也越高。

实际生产过程中,电动机的功率因数是不断变化的,电动机空载运行中,定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功励磁电流分量,有功电流分量很小,此时功率因数很低,当电动机带上负载运行时,定子绕组中的有功电流分量增加,功率因数随之提高;当电动机额定负载下运行时,功率因数达到最大值,一般为(0.75~0.9),把它叫做自然功率因数。

1.3、电机能效标准——GB18613-2012

电能输入=机械能输出+电能铜耗+磁能铁耗+机械损耗+杂散损耗

1、一级能效>二级能效>三级能效;

2、4级的电机效率>2、6级的电机效率;

GB18613-2012,中小型异步三相电动机能效限定值及能效等级。

1.4、离心泵效率标准——GB13007-2011

同一台泵在不同工况下具有不同的ns值,比如最大流量下的比转速和最小流量下的比转速,作为相似准则的或者通常我们所讲的泵比转速是指对应最高效率点工况下的值。

一般说来ns值相等的泵,是几何相似和运动相似的。但不能说ns相等的泵就一定几何形状相似。

1、已知水泵高效率点的流量Q、扬程,比转数ns;

2、已知水泵容许工作流量范围;

3、根据实际流量查表得水泵的基本效率η1;

4、根据实际流量Q、扬程H,计算比转数ns;

5、根据比转数ns查表得修正效率Δη;

6、水泵效率η=η1-Δη;


2、水泵装置的总效率与水泵效率的实例

3、供热行业水泵选型应用总结

3.1、能小不大

供暖行业水泵选择中,过高安全系数的选取,“一步到位”的建设思路,造成大马拉小车现象成为供暖中的通病,也成为能耗高的根源,因为大马拉小车不但增大一次性投资,还将带来日复一日、年复一年的高耗能。换大小适宜的泵成为热力企业节能的主要手段之一。

能小不大的另一因素,“小流量、大温差”是倡导的节能运行方式,水泵能小不大,就是要堵住“大流量、小温差”的落后运行方式的后路。

3.2、能一不二

能一不二,能“单”不“并”。在节能的要求下,热力企业正在推广“单炉单泵”、“单泵单换”等节能工艺,节能工艺的推广得益于水泵性能的稳定提高、物流的便捷,因此水泵的备用也可由“在线热备”变通为“线下冷备”,节能工艺简化了管路设施,(包括去掉泵后单向阀),不但降低了投资,也大大降低了“水泵装置”的系统阻力,避免了水泵并联使用带来的包括低效、高耗、泄漏、误操作在内的好多副作用。

3.3、能分不集

就是水泵能分散不集中。随着分布式变频工艺的发展和用户需求的多样化,原来的集中循环泵被热源的一炉一泵取代,被各个换热站一次网的分布泵取代,二次网的各分支也通过分别装泵取代原来的一个大循环泵。这样各个环节的水泵一对一“量身定制”、“量需为出”,不再顾头顾尾互相捆绑,不再需要提供富裕的资用压力,不再按最不利环路选泵后近端多余扬程再被阀门消耗掉。这样从工艺上保证了节能。

3.4、能专不全

水泵在供暖系统中是设备级产品,不是系统集成级产品。做好安全、高效、低噪、便于安装维护、便于排气、丰富大流量低扬程产品型号等本职工作,不建议将变频、计量等都捆绑在水泵上简单的集成,“越位”开发,要术业有专攻。(特殊需求、小众需求另议!)

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