實用技術總第173期loi:10.3969j.issn.1005-2798.2014.01.014變頻調速技術在循環(huán)水泵中的應用宋超英(潞安環(huán)能股份公司王莊煤礦,山西長治046031)摘要:文章通過分析循環(huán)水泵的運行狀況,提出了循環(huán)水泵進行變頻調速控制的必要性,并結合實際應用對其進行了節(jié)能效果分析。關鍵詞:循環(huán)水泵;變頻器;調速;節(jié)能中圖分類號:TM621文獻標識碼:B文章編號:1005-2798(2014)01-0033-02能源問題一直以來為世界各國所普遍關注,節(jié)要求。循環(huán)水泵由于功率較大都采用降壓啟動,在能技術的開發(fā)利用作為一種最直接的減少能源消耗關閉水泵出口閥門后手動按鈕啟動,待轉速正常后的方式,更是受到高度重視。電能是各類能源中最逐漸開啟出口閥門,運行中,隨著氣溫的變化通過人重要也最昂貴的能源之一,電氣設備節(jié)能是當今經(jīng)工調節(jié)循環(huán)水泵閥門的開度來完成循環(huán)水量即供熱濟和社會發(fā)展的必然趨勢。多年來國家一直大力提量的調節(jié)。倡保護環(huán)境,節(jié)約能源,并重點支持發(fā)展變頻調速技循環(huán)水泵是供熱系統(tǒng)的心臟,它擔負著驅動熱術,作為交流調速中心的變頻調速技術現(xiàn)已得到了媒傳遞熱能的功效,即利用電能轉化為水的動能,以顯著的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)的各個領域已被廣泛應用,克服沿程管道阻力和因建筑物中水暖系統(tǒng)與泵體的無論是國內(nèi)還是國外,水泵的發(fā)展已向軟啟動、軟制高度差引起的阻力,在熱網(wǎng)運行中起著不可替代的動、智能化、自動化等方向發(fā)展。作用。它的重要性決定了其能量消耗在實際生產(chǎn)中1變頻器工作原理所占據(jù)的比重,因此需要將其作為重點節(jié)能的對象來對待。變頻器是交流電氣傳動系統(tǒng)的一種,是將交流工頻電源轉換成電壓、頻率均適合于交流電動機調3循環(huán)水泵變頻器的選用速的電力電子變換裝置。交流電動機轉速的表達式經(jīng)調研,循環(huán)水泵全部選用西門子MI-為:CROMASTER430系列變頻器,該變頻器由微處理器n=60p(1-S)控制,并采用具有先進技術水平的絕緣柵雙極型晶其中:n為電機轉速f為給電動機供電的交流體管(LGBT)作為功率輸出器件,具有很高的運行電頻率,P為電動機極對數(shù),S為轉差率。由上式可可靠性和通用性。該變頻器采用脈沖頻率可選的專知:當平滑地改變頻率∫時,電動機轉速n就可得到用脈寬調制方法,使電動機處于低噪聲運行環(huán)境保平穩(wěn)的改變。護功能完善,適用于國產(chǎn)的新舊普通異步電動機。變頻調速系統(tǒng)利用電力半導體器件的通斷作變頻器主要技術參數(shù)見表1用,通過連續(xù)改變變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)轉速的表1變頻器主要技術參數(shù)連續(xù)變化,并且使電動機在轉差較小的范圍工作,轉技術數(shù)據(jù)速有非常寬的調節(jié)范圍,運行效率顯著提高電源電壓和功率范圍3AC380-480V±10%7.5-90kW控制方法線性Ⅴ/F控制2循環(huán)水泵運行概況輸入率47~63Hz輸出頻率王莊煤礦供熱系統(tǒng)采用汽一水交換方式供暖,模擬輸入10-10V0-20mA-10V-+10V共設熱交換站6個,循環(huán)水泵20臺。在采暖期,采模擬輸入20-10V0~20mA暖負荷隨著室外氣溫的變化而變化,為保證室內(nèi)溫模擬輸出2個可編程(0度滿足熱用戶的要求,通過調節(jié)循環(huán)水泵的流量來繼電器輸出3個可編程30VDC/5A(電阻性負載)250VAC/2A(電容性負載控制整個熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)的循環(huán)流量,從而達到調節(jié)收稿日期:2013-10092014年1月宋超英:變頻調速技術在循環(huán)水泵中的應用第23卷第1期循環(huán)水泵變頻器運行效果分析5結語循環(huán)水泵采用西門子 MICROMASTER430系1)變頻器帶VF模式,特別適用于普通的鼠列,變頻器啟動時電動機轉速從零逐漸平穩(wěn)升到所籠式電動機配套使用,用此方法對舊設備改造,維護需轉速,電流從零開始上升,電流始終在額定電流范方便,可達到節(jié)能效果。圍內(nèi)。2)電動機轉速從零逐漸平穩(wěn)升到所需轉速,運行中根據(jù)室外氣溫的變化,選擇設定熱網(wǎng)系電流從零開始上升,啟動電流小,減少了啟動時大電統(tǒng)回水壓力,變頻器以壓力為參照,隨著溫度的變化流對電網(wǎng)的沖擊。來改變電動機轉速,從而改變循環(huán)水泵流量以改變3)由工頻到變頻的無沖擊切換,避免了因管熱網(wǎng)供熱量,最終達到熱用戶的要求。網(wǎng)壓力超限而導致管道破裂。根據(jù)水泵的相似定律和流體力學原理,不同轉4)循環(huán)水泵工作在變頻工況,其流量小于額速運行的同一臺葉片泵,其轉速、流量、揚程和功率定流量,并且循環(huán)水泵轉速降低,達到了水泵的輸出之間有以下關系流量和系統(tǒng)所需流量的平衡,從而節(jié)約了能量,同時Q1/Q2=n1/n2減少了水泵軸承的磨損和發(fā)熱,延長了水泵和電動H1/H2=(n1/n2)機的機械使用壽命。N1/N2=(n1/m2)25)變頻器操作方式簡單方便,循環(huán)流量的調由此,N/N2=(Q1/Q2)節(jié)通過電動機轉速調節(jié),不用人工控制閥門的開度Q為水泵流量;H為水泵揚程;N為電動機功節(jié)省了人力。率;n為電動機轉速。在近幾年的實際運行中,該系統(tǒng)以其良好的驅即流量與轉速成正比,軸功率與轉速的立方成動方式,為電氣設備提供了一種良好的工作環(huán)境,使正比揚程與轉速的平方成正比。理論上,如流量為電動機長期處于保護狀態(tài),減少了設備的停機時間,額定流量的75%,使感應電動機轉速控制在額定轉延長了使用壽命,降低了電氣設備的故障率,減少了速的34運行,其軸功率為額定功率的42%,與采電動機運行電能消耗,使循環(huán)水泵實現(xiàn)了節(jié)電、節(jié)用閥門調節(jié)相比,可減少58%的功率,如流量下降水節(jié)省人力的目標,最終達到使供熱系統(tǒng)高效率運到額定流量的50%,使感應電動機轉速在額定轉速行的目的。的1/2運行,其軸功率為額定功率的1/8,與閥門調節(jié)相比,可減少7/8的功率,流量變動越大電動機獲責任編輯:常麗芳得的節(jié)電效果越顯著。(上接第15頁)技術措施。在工作面推進度極慢的回采。情況下,杜絕了工作面自燃發(fā)火事故,確保了工作面安全正?；夭伞Ｓ绕涫窃诠ぷ髅嫱七M475m時,監(jiān)參考文獻:測到27~30號支架后采空區(qū)CO體積分數(shù)在24h[1]王德明.礦井火災學[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社內(nèi),由2×10上升到2×10-,出現(xiàn)了發(fā)火征兆,通2008過采取目標注氮、壓注凝膠等措施,在兩個圓班內(nèi)[2]王省身.礦井火災防治[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版CO體積分數(shù)降低到2×103,成功消除了自燃發(fā)火社,1990事故。[3]趙順武.基于氣體分析法的煤炭自燃發(fā)貨監(jiān)測預報系統(tǒng)[J].煤礦安全,2008,39(8):47-493結語[4]韓紅遠,朱翔宇.分布式光纖測溫系統(tǒng)在煤礦火災預警中的應用[J].太原科技,2007(10):91-92現(xiàn)場實踐表明,大傾角工作面回采期間所采取[5]控令六注凝膠技術在礦井防滅火工作中的應用[的防滅火技術措施是合理有效的,措施的實施克服煤炭科學技術,2004,32(6):21-23.了工作面推進速度慢、采空區(qū)漏風大、頂板控制難等[6]文虎,邱春亮陳安明,等綜放面煤層自燃膠體防滅帶來的煤層自燃防治難題,有效抑制了大傾角工作火技術[J]煤礦開采,2004(2):59-61面回采期間煤層的自燃趨勢,發(fā)揮了重要的安全保障作用,保證了東峽煤礦大傾角工作面的安全順利[責任編輯:常麗芳]