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循环水系统水泵节能改造原理

2021/10/25 11:04:56

基于众多循环水泵节能改造项目案例的实施,以下对循环水系统水泵节能改造原理进行阐述。

循环水系统被广泛用于各行各业当中,可以应用在化工、建材、钢铁、热电等行业的工艺设备和装置的冷却。循环水系统用电量整体偏高,用电负荷约占整个项目用电量的百分之二十到百分之三十。用电能耗是非常巨大的。在循环水系统技术领域中,我国和国外发达地区的水泵效率差距不太大,但是系统运行效率差距很大。根据相关统计,国外发达地区的水系统效率在百分之七十五之间,而我国只在百分之四十五之间,能源浪费相当严重,循环水系统水泵节能潜力巨大。

从循环水系统的整体设计、运行出发,利用对设计工况点、实际工况点与实际运行工况点的分析,具体的循环水水泵节能改造原理有以下几点。

A点是原设计工况点,流量是QA,扬程是HA,轴功率是NA,水泵效率是ηA。C点是实际工况点,流量是QC,扬程是HC,轴功率是NC,水泵效率是ηC。B点是实测工况点,流量是QB,扬程是HB,轴功率NB,水泵效率ηB。D点是对于实际工况点的检测分析得出的较佳工况点,流量是QD,扬程是HD,轴功率是ND,水泵效率是ηD。

循环水系统水泵节能改造原理图

从上图可以看出,原水泵是高扬程设计,大流量、低扬程、低效率、高能耗运转。经过水泵节能改造公司的改造后的循环水系统长期处于较佳工况点运行,具有低能耗、效率高的特点。水泵性能曲线图分析如下。

原来设计的管路特性曲线和原来设计水泵流量扬程(Q-H)特性曲线交汇在A点(QA,HA),设计工况点是A点。实际的管路特性曲线和原来设计交汇在C(QC,HC)点,C点在A点的右边,也就是说实际工况点偏右,HC小于HA,HA高于HC,会使流量QC大于QA很多,运行时水泵机组电机超载,也就是电流高出额定电流许多,实际生产中通过调整阀门的开度来控制流量,会使QB大于QA而小于QC运转,实际运行管路特性曲线和设计流量扬程(Q-H)特性曲线交换在B点(QB,HB),B点是实际运行工况点,为了满足水泵在B点运转,就需要使一部分能量消耗在阀门上。

按照管路的实际情况运行是节能改造的目的,实际工况点找准,按照运行工况点测算出改造后的工况点,运用改造原泵替换为高效节能水泵或者高效节能叶轮,改造后按照改造的节能水泵特性曲线来运行。改造后的工况点即为改造后水泵流量扬程(Q-H)特性曲线与阀门处于全开状态下的新的特性曲线交汇点D(QD,HD),QD=QB,HD=HC。

节能改造后节约的能量是(HB,B,D,HC)四个点所形成的矩形面积,是指矩形面积(HB,B,QB,O)与矩形面积(HC,D,QB,O)的差值。

改造前原泵是高扬程设计,运行工况是大流量、低扬程、低效率、高能耗运行,经过节能水泵改造公司改造后的循环水系统节能水泵工况点长期在高效区内运行。水泵厂家总结。