佳陽水廠泵站共有二臺(tái)水泵,采用調(diào)節(jié)閥門開度或啟動(dòng)停水泵進(jìn)行調(diào)節(jié)。
每當(dāng)夏季來臨,居民生活用水加大,經(jīng)常出現(xiàn)一臺(tái)泵出水不足,兩臺(tái)泵太多的時(shí)候,往往出現(xiàn)泵壓已達(dá)五公斤,而母管壓力公三公斤,此時(shí)擋板開度為60-70%。這不但浪費(fèi)了大量的電能,而且由于泵壓過高,常常導(dǎo)致盤根漏水。增加了維修量,縮短了水泵的壽命,為了解決上述問題,經(jīng)過多方面的考察,決定對(duì)一號(hào)泵進(jìn)行改造,采用湖南中科電氣有限公司生產(chǎn)的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。
一號(hào)泵的揚(yáng)程為60米,額定出水量為2600磅/小時(shí),電機(jī)功率為260KW,額定電流29A,額定轉(zhuǎn)速1485r/min。機(jī)旁控制箱內(nèi)接有真空度形成繼電器,電磁閥開度檢測(cè)儀,電機(jī)電流顯示表,高壓柜控制連鎖等回路。
在變頻器安裝中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,將變頻器的高壓允許、合閘、跳閘等信號(hào)引入機(jī)旁箱內(nèi),在高壓柜中加入保護(hù)連鎖,在操作臺(tái)加入遠(yuǎn)控,由PLC實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖,控制原啟停機(jī)的流程,從崦保證了整個(gè)系統(tǒng)的操作方式不變。
調(diào)試完畢,水廠對(duì)一號(hào)泵調(diào)速運(yùn)行了總體的驗(yàn)收,首先,將一號(hào)泵的變頻器輸出設(shè)定為50Hz,,使電機(jī)運(yùn)行在工頻的狀態(tài),在單管運(yùn)行的條件下,調(diào)整輸出流量,數(shù)據(jù)如下:

從上表結(jié)果看,隨著閥門的關(guān)小,流量減小,但是泵壓隨之增加,在流量底于800時(shí),雖然流量在減小,但是耗電量不多,造成了極大的能源浪費(fèi)。
在50Hz定速測(cè)試完畢后,將閥門開到了100%,改變變頻器的輸出頻率,進(jìn)行輸出流量調(diào)整。每一次調(diào)整后保持一小時(shí),保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。測(cè)試數(shù)據(jù)如下:

通過上表數(shù)據(jù),表明在轉(zhuǎn)速和流量下降的同時(shí),隨著母管壓力的減小,泵壓不斷下降,在流量低于700時(shí),泵壓和母管壓力基本保持一致辭,這時(shí)電機(jī)和水泵的磨擦損耗較小,水泵的壓力損耗極低,閥門的截流損耗完全沒有,發(fā)揮出了極大的節(jié)能效果。
經(jīng)過對(duì)定速和調(diào)速數(shù)據(jù)的對(duì)比,結(jié)果如下:

以上結(jié)論說明,當(dāng)一號(hào)泵電機(jī)處于調(diào)速狀態(tài)時(shí),流量低天800時(shí)節(jié)電率可達(dá)52%,流量300時(shí)節(jié)電率可接近69%。在整個(gè)測(cè)試過程中功率因數(shù)始終高于95%。
在測(cè)試完畢后,將一號(hào)泵正式投入運(yùn)行,為無縫鋼廠管廠和大港生活區(qū)供水,入冬以來,氣溫較低,一天中用水的平均流量為1100,電流17A,頻率43Hz。
白天的高峰期用水量為1200,晚上的用水降到980,運(yùn)行人員只需要在操作臺(tái)上將電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)?5 Hz到35 Hz之間進(jìn)行調(diào)速即可,同時(shí),在電機(jī)轉(zhuǎn)速降低的時(shí)候,水泵所發(fā)出的噪音減小,大大地改善了生產(chǎn)環(huán)境。
投入使用運(yùn)行考核四個(gè)月,變頻器平均電流為17A,而在同樣工況下未用變頻時(shí)平均電流為24A,依此計(jì)算:
每小時(shí)節(jié)電量:
24*6000*1.732-17*6000*1.732=72744W
每天節(jié)電量:72744*24=1745856=1746.86KW
每月節(jié)電量:1746.856*31=54121KW
運(yùn)行四個(gè)月的節(jié)電量為:54124*4=216486KW
四個(gè)月共節(jié)電費(fèi):216486*0.9=194837=19.48萬元(每度電價(jià)0.9)
在夏季,用水量加大,一般可達(dá)到1500個(gè)流量左右,這時(shí),開一臺(tái)泵不夠,開二臺(tái)泵時(shí),二號(hào)泵出水1300流量,由一號(hào)泵補(bǔ)充200個(gè)流量,其節(jié)臨時(shí)性能效果更為明顯。
一號(hào)泵在采用變頻調(diào)速后,經(jīng)過了近半年的運(yùn)行,總結(jié)特點(diǎn)如下:
1、調(diào)整流量操作大大簡(jiǎn)化,原先需要操作人員半個(gè)小時(shí)方能完成的操作在幾分釧內(nèi)即可完成。
2、流量調(diào)整非常精確,調(diào)速時(shí)通過操作臺(tái)進(jìn)行調(diào)整,可以同時(shí)參考流量、泵壓、管壓、電流等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,在未上變頻時(shí),對(duì)擋板進(jìn)行調(diào)節(jié),只能參考泵房?jī)?nèi)的一個(gè)流量表,由于流量的暫態(tài)現(xiàn)象,調(diào)整時(shí)經(jīng)常不能達(dá)能最佳要求。
3、啟停機(jī)操作采用PLC控制,基本和原操作方式保持一致,方便了用戶的使。
4、隨著轉(zhuǎn)速的降低,水泵電機(jī)的噪聲減少,大大改善了工作環(huán)境。
5、在低流量時(shí),泵壓降低,水泵盤根漏水的現(xiàn)象大大減少。
6、節(jié)電效果顯著。
7、由于泵壓的降低,減少了泵體氣蝕和軸承的磨損。