泵系统测试方法的研究及其在系统优化中的应用
秦宏波1-2,胡寿根2
(1上海理工大学动力工程学院,上海200093;2上海市能效中心,上海200040)
摘要:通过对泵系统常见调节方式的系统运行效率和节能潜力分析,指出系统的优化方案应建立在对系统进行全面测试和分析的基础上。两个节能改造案例表明:泵系统节能潜力巨大,应用适当扬程和流量的泵更换原处于低效区运行的泵,在此基础七再应用变频技术将会取得可观的节能效果和较短的投资回收期。
关键词:泵;系统测试;节能i变频技术
中图分类号tmb 65文献标志码:a文章编号:i673-6540(2010)07-0058-02
0 引 言
泵系统广泛应用于食品加工、化工、农业、机械和医药等工业领域和商用领域中。据权威部门统计。泵系统用电量约占全世界发电量的百分之20和工业系统用电量的百分之25—50。2001年,联合国工业发展组织/国家发展和改革委员会“中国电机系统节能项目组”进行的调查显示:和国外相比,我国未改造的泵类产品效率平均比国外低百分之3-5,而整个系统的效率同比约低百分之20,具有非常大的节能潜力。根据全生命周期成本理论,泵系统的设备采购费用只占其全生命成本的一小部分,而能源和维护成本则占到其在15~20年生命周期成本的绝大部分。大量研究和成功案例表明:应用系统方法对泵系统进行优化,可以达到百分之30~50的节能效果。
本文针对泵系统常用调节手段及导致的低效运行问题,在对系统进行全面测试分析的基础上,应用最合适的手段对其进行改造,进丽达到****节能效果。
1 泵系统调节方式
泵系统优化的最终目标是使单位功率输入能够输送尽量多的流体或能量。在中央空调系统中,其目的是要做到输送单位冷量(或热量)消耗最少的泵功率。目前,泵系统流量调节的手段主要有截流控制、旁通控制和变频控制三种,下文将对这三种控制方法进行具体介绍。
1_1截流控制
截流控制就是通过增加系统管路阻力来调节系统流量。常见的方法是调节泵出口阀门开度或系统上冷却塔前阀门开度来调节系统流量。在这样的系统中,阀门压降造成的系统能量损失就是节能的潜力所在。其性能变化曲线如图1所示。
1.2旁通控制
旁通控制的调节方法在中央空调冷媒水系统中较为常见,其最初目的是为了保护制冷主机的安全运行。但是,经常有用户将不运行的机组的阀门开起作为旁通使用,这就造成了能源的浪费。该方法导致的系统阻力特性变化曲线如图2所示。
1.3变频控制
变频控制是根据系统需求,通过变频器控制电机转速进而控制系统流量的控制方法。目前,变频由于其技术本身已比较成熟且成本日益降低,而成为用户在泵系统节髓时使用最多的技术手段。但并不是任何系统应用变频技术都可以达到节能的效果,即使节能也不一定取得****的节能收益,这取决于原来的泵和系统需求的匹配情况,以及原来泵的运行工况点。需要特别指出的是,变频技术适用于以阻力特性为主的系统,而在以净扬程为主的系统中,变频技术并不是****选挥。本文以上海第七人民医院的中央空调系统为例,介绍一种没有应用变频技术,而通过系统测试选择与系统特性相匹配的泵的方法,对系统进行改造的成功案例。其系统性能变化曲线如图3所示。
2 系统测试
全面分析泵系统的效率及节能潜力,最可靠的方法就是对系统进行全面测试,测试参数包括流量、扬程、系统关键点压力和泵运行功率,有时还要测试供回水温差和泵电机转速等参数。为保证测试数据的准确性,应使用标定过仪表。
2.1流量测试
流量测试的目的是确定系统的流量是否满足工艺或制冷机需求 |