我國地域幅員遼闊,各地的自然地理?xiàng)l件千差萬別,因此,所建泵站類型各異,所選用的單吸清水離心泵類型也不相同。對于不同類型的泵站和不同類型的水泵實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的途徑和方法也不相同,需因站因泵及因用戶需要采用不同的運(yùn)行方式。
實(shí)施泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案必須考慮泵站實(shí)際運(yùn)行是否滿足泵站本身的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全的要求,自然條件和用戶實(shí)際要求是否變化。實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的水泵應(yīng)使泵站具有更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,更加有利于泵站現(xiàn)代化管理。
當(dāng)泵站揚(yáng)程變化幅度較大,而且泵站多年平均揚(yáng)程與水泵額定揚(yáng)程相差較大時,可以采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的運(yùn)行方式。
鋁合金隔膜泵調(diào)速運(yùn)行具有良好的節(jié)能效果,這已被國內(nèi)外許多泵站工程的運(yùn)行實(shí)踐所證明。
1.水泵佳轉(zhuǎn)速的確定
水泵運(yùn)行時的佳轉(zhuǎn)速可按下列步驟確定。
(1)確定相似工況拋物線方程。
(2)確定調(diào)速后的水泵流量和揚(yáng)程。
(3)確定水泵佳轉(zhuǎn)速。
2.調(diào)速設(shè)備的選擇
在選擇調(diào)速設(shè)備時,要綜合考慮各項(xiàng)因素
(1)設(shè)備的綜合特點(diǎn)
調(diào)速設(shè)備選型時,要根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮調(diào)速設(shè)備的性能、節(jié)能效果、調(diào)速設(shè)備工作的可靠性、調(diào)速設(shè)備的價格等因素。
1)調(diào)速設(shè)備的性能。變頻調(diào)速具有優(yōu)異的性能,調(diào)速范圍較大,平滑性較高,適用于鼠籠型異步電動機(jī)的調(diào)速;串級調(diào)速具有調(diào)速范圍大,效率高(轉(zhuǎn)差功率可反饋電網(wǎng)),平滑性較高,適用于中等以上功率的繞線型異步電動機(jī)調(diào)速;斬波內(nèi)饋調(diào)速是一種以低壓(通稱約為200?500V)控高壓(6?10kV)的高效調(diào)速技術(shù),突出特點(diǎn)是“斬波”與訥饋”兩項(xiàng)高新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,價格低廉,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,投資回收期短,適用于鼠寵型異步電動機(jī)和繞線型異步電動機(jī)調(diào)速。
2)節(jié)能效果。變頻調(diào)速技術(shù)具有優(yōu)異的節(jié)能效果,根據(jù)設(shè)定的壓力自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和水泵的運(yùn)行臺數(shù),使水泵運(yùn)行在高效節(jié)能的佳工作狀態(tài)。串級調(diào)速技術(shù)節(jié)能效果較好,節(jié)能可在20%以上。斬波內(nèi)饋調(diào)速技術(shù)作為我國首創(chuàng),具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù),技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)上適用、經(jīng)濟(jì)上合理、節(jié)能效果顯著。斬波內(nèi)饋調(diào)速的節(jié)能效率達(dá)75%?85%。
3)可靠性。采用調(diào)速設(shè)備的目的是為了提高單級離心泵運(yùn)行的效率,如果性能雖好但可靠性不好,經(jīng)常出問題,就得不償失。如變頻器的關(guān)鍵器件功率模塊,現(xiàn)已普遍采用IGBT模塊和IPM智能功率模塊。特別是IPM模塊,雖然成本較高,但由于模塊內(nèi)部具有過流、短路、欠壓、輸出接地、過熱保護(hù)等保護(hù)功能,一旦發(fā)生異常,模塊內(nèi)部立即自行保護(hù),然后再通過外部保護(hù)電路進(jìn)行二次保護(hù),燒毀模塊的可能性大為降低,可靠性顯著提高。而采用GTR模塊的產(chǎn)品,由于GTR自身無保護(hù)功能,外部保護(hù)電路和推動電路又很復(fù)雜,一旦保護(hù)跟不上,模塊會頃刻間燒毀。有的生產(chǎn)廠家為了降低成本,仍在使用GTR模塊,這也是選購變頻器時特別需要注意的。
4)氣候特點(diǎn)。我國國土遼闊,南方地區(qū)高溫潮濕,沿海地區(qū)則以鹽腐蝕為主,這都會造成設(shè)備緣下降,北方氣候干燥,容易產(chǎn)生靜電,冬、夏季溫差大,另外每個企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境更是千差萬別,這些都是在選擇調(diào)速設(shè)備時應(yīng)該考慮的。有的調(diào)速設(shè)備性能雖好,但環(huán)境的適應(yīng)能力差,就有可能經(jīng)常出現(xiàn)故障影響生產(chǎn)。
5)價格。價格是選購調(diào)速設(shè)備時考慮的主要因素。但如果片面追求低價格,往往會導(dǎo)致質(zhì)量與可靠性的下降。對于變頻器來說,變頻器中的功率器件和主回路電解電容約占70%的成本。有些廠家為了降低成本,用耐壓1000V的模塊代替1200V的模塊,用電流25A的代替30A的,用普通低頻電解電容代替變頻器專用高頻電解電容等。這種變頻器在正常情況下或短時間內(nèi)使用不會發(fā)現(xiàn)有什么問題,但是由于降低了模塊的功率余量,一旦碰上電機(jī)堵轉(zhuǎn)、電網(wǎng)瞬時高電壓、持續(xù)高溫等情況,就很容易損壞。
6)售后服務(wù)。再好的產(chǎn)品都有可能出現(xiàn)故障,選擇具有良好技術(shù)實(shí)力與售后服務(wù)的生產(chǎn)廠家或經(jīng)銷商,可以獲得周到的技術(shù)服務(wù),免除后顧之憂。
(2)投人產(chǎn)出比
在選擇調(diào)速設(shè)備時還要考慮投入產(chǎn)出比,即考慮通過節(jié)省的電費(fèi),收回調(diào)速設(shè)備投資的年限。
調(diào)速運(yùn)行應(yīng)注意的問題
水泵調(diào)速運(yùn)行的終目的是在滿足用戶用水量要求的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能,調(diào)速運(yùn)行必須以安全運(yùn)行為前提。因此,在確定自控自吸泵運(yùn)行調(diào)速時,應(yīng)注意如下問題:
(1)水泵降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時,低運(yùn)行轉(zhuǎn)速一般不應(yīng)低于額定轉(zhuǎn)速的40%,否則水泵效率會明顯下降。
(2)水泵增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行時,高運(yùn)行轉(zhuǎn)速一般不應(yīng)高于額定轉(zhuǎn)速的5%,并滿足水泵零部件的強(qiáng)度要求,而且動力機(jī)不超載,或征得水泵生產(chǎn)廠家的同意。
(3)水泵不能在臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行,否則會發(fā)生共振現(xiàn)象使水泵遭到破壞。