8)多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水(例如城市自來(lái)水廠的清水泵、中大型水泵站、供熱水中心站等)的變頻技術(shù)改造方案常見(jiàn)的有以下兩種。
按使用經(jīng)驗(yàn),方案(1)節(jié)省初投資,但節(jié)能效果差。起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)變頻器至50 Hz 后,再起動(dòng)工頻,后轉(zhuǎn)入節(jié)能控制。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動(dòng)的水泵,壓力略小些,系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象,有損耗。
方案(2)投資較大,但比方案(1)多節(jié)能20%,猿臺(tái)泵壓力一致,無(wú)湍流損耗,效果更佳。
9)多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水時(shí)采用信號(hào)串聯(lián)方式只用一個(gè)傳感器,其優(yōu)點(diǎn)如下。
(1)節(jié)省成本。只要一套傳感器及PID,如圖4所示。
?。?)因只有一個(gè)控制信號(hào),所以輸出頻率一致,即同頻率,這樣壓力亦一致,不存在湍流損耗。
?。?)恒壓供水時(shí),當(dāng)流量變化,泵的開(kāi)動(dòng)臺(tái)數(shù)通過(guò)PLC 控制隨之變化。最少時(shí)1 臺(tái),中等量時(shí)2臺(tái),較大量時(shí)3 臺(tái)。當(dāng)變頻器不工作停機(jī)時(shí),電路(電流)信號(hào)是通路的(有信號(hào)流入,無(wú)輸出電壓、頻率)。
?。?)更有利的是,因?yàn)橄到y(tǒng)只有一個(gè)控制信號(hào),即使3 臺(tái)泵投入不同,但工作頻率卻相同(即同步),壓力亦一致,這樣湍流損耗為零,亦即損耗最小,所以節(jié)電效果最佳。
10)減小基底(基本頻率)是提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最有效的方式。原理分析如下。
?。?)為什么減小基底頻率提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是最有效的呢?具體如表1 所列。
由表1知,由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大幅度提高,所以一些難以起動(dòng)的設(shè)備,例如擠出機(jī)、清洗機(jī)、甩干機(jī)、混料機(jī)、涂料機(jī)、混合機(jī)、大型風(fēng)機(jī)、水泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等均能順利起動(dòng)了。這比通常提高起動(dòng)頻率進(jìn)行起動(dòng)效果明顯。使用此法再配合由重載變輕載措施,提高電流保護(hù)到最大值,幾乎一切設(shè)備都能起動(dòng)了。因此說(shuō)采用減小基底頻率來(lái)提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是最有效的,亦是最方便的辦法。
(3)在應(yīng)用此條件時(shí)基底頻率減小不一定非要一下降至30 Hz。可采用每5 Hz逐步進(jìn)行下降,下降到達(dá)的頻率只要能起動(dòng)系統(tǒng)就行。
?。?)基底頻率下限不要低于30 Hz。從轉(zhuǎn)矩看,下限越低轉(zhuǎn)矩越大。但亦要考慮,電壓上升過(guò)快,動(dòng)態(tài)du/dt過(guò)大時(shí)對(duì)IGBT有損傷。實(shí)際使用結(jié)果是,在50 Hz下降到30 Hz 的范圍時(shí)可安全放心地使用此提升轉(zhuǎn)矩的措施。
?。?)有人擔(dān)心,例如下降基底頻率為30 Hz 時(shí)電壓已達(dá)380 V。那么當(dāng)正常工作有可能需要達(dá)到50 Hz 時(shí),是否輸出電壓躍380 V,這樣電動(dòng)機(jī)受不了,回答是這樣的現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的。
?。?)有人擔(dān)心如下降基底為30 Hz 時(shí),電壓已達(dá)380 V。那么正常工作有可能需要達(dá)50 Hz 時(shí)輸出頻率是否可達(dá)額定頻率50 Hz,回答是輸出頻率當(dāng)然可以達(dá)到50 Hz。
(7)以上(5)(6)兩條由軟件編寫過(guò)程決定。使用過(guò)程已證實(shí)了,這兩點(diǎn)盡可放心。
11)動(dòng)壓、靜壓、全壓三者間關(guān)系如下。
?。?)靜壓是水泵出水口壓力直至最高點(diǎn)時(shí)所需壓力(揚(yáng)程),一般每10 m高水柱是1 kg水壓。
動(dòng)壓是水流動(dòng)過(guò)程中,液體與管壁、閥門(調(diào)節(jié)閥、制回閥、減壓閥等)、同一斷面不同層存在的流速差所引起的阻力所造成的壓力降,這部分計(jì)算很困難,按實(shí)際經(jīng)驗(yàn),動(dòng)壓臆20%(最大時(shí))靜壓值。
全壓=(靜壓+動(dòng)壓)=1.2 靜壓。
水泵一定要設(shè)定下限頻率約在30 Hz,否則易把封閉管內(nèi)水抽空。因大量空氣溶入水中,待起動(dòng)水泵時(shí),易產(chǎn)生氣室,形成高壓危險(xiǎn)。
12)經(jīng)驗(yàn)值與經(jīng)濟(jì)值介紹如下。
應(yīng)用變頻器對(duì)各種設(shè)備來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)節(jié)電是可行的,這已有很多現(xiàn)實(shí)成功案例證實(shí)。
?。?)經(jīng)驗(yàn)值是較保守的,而且有較大富裕度,不是最經(jīng)濟(jì)的,有潛力可挖。使用經(jīng)驗(yàn)值時(shí)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置,使用工況參數(shù),要有一定的變動(dòng),以不影響正常使用為下限條件。這是有可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的前提。
經(jīng)濟(jì)值是以滿足系統(tǒng)下限條件為原則,把經(jīng)驗(yàn)值適度下降,挖掘潛力來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能功效。若使用工況參數(shù)不變,節(jié)能從何說(shuō)起?況且變頻器本身不是能源的發(fā)生器械(發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽(yáng)能),其自身效率很高,在97%到98%,但總還存在損耗,為2%到3%。
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