變頻調(diào)速在福建恒源自來水廠的設(shè)計(jì)應(yīng)用

四．變頻改造后的效益計(jì)算

　　我們從水泵調(diào)速節(jié)能原理得知，當(dāng)水泵拖動電機(jī)工頻運(yùn)行時，出力為額定值，轉(zhuǎn)速及功耗為額定值，當(dāng)采用變頻調(diào)速時，可以按需要升降電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變水泵的性能曲線，使水泵的額定參數(shù)滿足工藝要求，根據(jù)水泵的相似定律，變速前后流量、揚(yáng)程、功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為：
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=（n1/n2）2
P1/P2=（n1/n2）3
Q1 、H1、P1―水泵在n1轉(zhuǎn)速時的流量、揚(yáng)程、功率；
Q2、H2、P2―水泵在n2轉(zhuǎn)速時相似工況條件下的流量、揚(yáng)程、功率

　　假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：n2/n1=1/2，則P2/P1=1/8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達(dá)到節(jié)能的目的。從上圖中可以看出：當(dāng)轉(zhuǎn)速由n1降為n2時，水泵的額定工作參數(shù)Q、H、P都降低了。但從效率曲線η-Q看，Q2點(diǎn)的效率值與Q1點(diǎn)的效率值基本是一樣的。也就是說當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，額定工作參數(shù)相應(yīng)降低，但效率不會降低，有時甚至?xí)岣?。因此在滿足操作要求的前提下，水泵仍能在同樣甚至更高的效率下工作。

　　為了使測量的數(shù)據(jù)更加真實(shí)，我們在高壓變頻穩(wěn)定運(yùn)行之后又進(jìn)行了72小時的節(jié)能測試，我方調(diào)試人員在72小時之內(nèi)時時記錄數(shù)據(jù)，包括電機(jī)電流，出水量，電機(jī)溫度，母管壓力，頻率，水位深度等，以便更準(zhǔn)確的進(jìn)行節(jié)能計(jì)算。如下表所示：

　　母管壓力均在0.212-0.228MPa之間，水位深度為8.88-8.93米，頻率保持在44HZ-46H，按場年均單耗132kwh計(jì)算，三天的平均節(jié)電率為15 %，在廠方已經(jīng)采取了多次節(jié)能措施的前提下，能達(dá)到這樣的節(jié)能效果，客戶十分滿意。

五． 使用變頻器的附加效果

　　使用變頻器不但可以節(jié)能降耗，它的的許多附加效果也是值得稱道的。

1、減少電機(jī)啟動時的電流沖擊

　　電機(jī)直接啟動時的最大啟動電流為額定電流的7倍；星角啟動為4.5倍；電機(jī)軟啟動器也要達(dá)到2.5倍。觀察變頻器起動的負(fù)荷曲線，可以發(fā)現(xiàn)它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉(zhuǎn)速增加而上升，不管怎樣都不會超過額定電流。因此凝泵變頻運(yùn)行解決了電機(jī)啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機(jī)、傳動系統(tǒng)和主機(jī)的沖擊應(yīng)力，大大降低日常的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

2、延長設(shè)備壽命

　　使用變頻器可使電機(jī)轉(zhuǎn)速變化沿凝泵的加減速特性曲線變化，沒有應(yīng)力負(fù)載作用于軸承上，延長了軸承的壽命。同時有關(guān)數(shù)據(jù)說明，機(jī)械壽命與轉(zhuǎn)速的倒數(shù)成正比，降低凝泵轉(zhuǎn)速可成倍地提高凝泵壽命，凝泵使用費(fèi)用自然就降低了。

3、降低噪音

　　我廠水泵改用變頻器后，降低水泵轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同時，噪音大幅度地降低，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低50%時，噪音可減少十幾個絕對分貝。同時消除了停車和啟動時的打滑和尖嘯聲，克服了由于調(diào)門線性度不好，調(diào)節(jié)品質(zhì)差，引起管道錘擊和共振，造成給水系統(tǒng)上水管道強(qiáng)烈震動的缺陷，在水泵變頻運(yùn)行后，噪音、振動都大為減少，變化相當(dāng)可觀。

　　總之，水泵推廣使用變頻調(diào)速器，可以大幅度降低廠用電率，減少發(fā)電成本，提高競價上網(wǎng)的競爭能力。