風(fēng)機水泵節(jié)能計算

 

1、節(jié)能原理

        通過流體力學(xué)的比例定律可知（圖1）：離心風(fēng)機、離心泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載，風(fēng)機的流量與電機的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機的壓力與電機的轉(zhuǎn)速的兩次方成正比，風(fēng)機的軸功率與電機的轉(zhuǎn)速的三次方成正比。根據(jù)上述原理可知，當(dāng)改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機的功率。例如：將風(fēng)機轉(zhuǎn)速由1484r/min降到1200 r/min時 ，電機功率只有原來的60%左右。

                             

                                                           圖 一

    風(fēng)機的靜壓Pst=0，其節(jié)能原理可用下圖表示。在圖2中，曲線（1）為風(fēng)機在額定轉(zhuǎn)速N1下的風(fēng)壓風(fēng)量（H-Q）特性曲線，曲線（2）為風(fēng)門全開時的管網(wǎng)阻力特性，它們的交點A為風(fēng)機的設(shè)計最高工作點，風(fēng)機在A點工作其效率最高。此時的風(fēng)壓為P2，風(fēng)量Q1，軸功率N1=K.Q1.P2，在圖中可用面積AP2OQ1來表示。

               

                                 圖 二

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，需要將風(fēng)量從Q1減小至Q2，傳統(tǒng)的方式是將關(guān)小風(fēng)門的方式，相當(dāng)于增加了管網(wǎng)的阻力，將管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工作點A變到新的工作點B運行。此時的風(fēng)壓為P1,風(fēng)量為Q2，軸功率為N2=K.Q2.P1，在圖中可用面積BP1OQ2來表示，顯然軸功率下降不大。依據(jù)n＝60f/p×（1－s）可知，改變電機輸出頻率，就可以改變電機的轉(zhuǎn)速，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1降為n2，由于風(fēng)機的靜壓Pst=0，符合相似定律，可直接畫出在轉(zhuǎn)速N2下的風(fēng)壓風(fēng)量(P-Q)特性曲線（4）與管網(wǎng)特性曲線（2）相交于C點運行，此時的風(fēng)壓為P3，風(fēng)量為Q2，軸功率N3=K.Q2.P3，在圖2可用面積CP3OQ2來表示，可見隨著風(fēng)壓的大幅度下降，軸功率N3明顯減少。相對于風(fēng)門截流法調(diào)節(jié)，節(jié)省的軸功率△N=K.(P1-P3).Q2，即圖中陰影部分的面積，節(jié)能效果十分顯著。

2、確定當(dāng)前實際電機功耗

電機實際功耗的確定應(yīng)該用戶提供，用戶可以根據(jù)典型工況下一定時間內(nèi)所耗電的電表數(shù)計算平均功耗。

在無法獲得直接測量電耗功率信息的情況下，可以用電流近似估算實際功率，計算方法如下：

P=U*I*COSφ

U：供電電壓

I：全電流

COSφ：功率因數(shù)

3、確定變頻運行模式的工作頻率

     工作頻率的確定要考慮壓力余度與流量余度兩個因素：

工作頻率＝MAX（實際流量/額定流量； ）×50HZ

 說明：

  MAX(;):表示取二者之大；

4、核算變頻運行模式時的電機功率消耗

電動機功率消耗=泵與風(fēng)機的輸出功率/泵與風(fēng)機效率/變頻器效率/電動機效率

其中：

泵與風(fēng)機輸出功率計算

泵與風(fēng)機的輸出功率計算分為兩個步驟，首先，根據(jù)運行頻率確定泵與風(fēng)機的額定輸出功率，其次根據(jù)閥門調(diào)節(jié)狀態(tài)適度修正測算其實際消耗功率。

泵與風(fēng)機的變頻模式時的額定輸出功率=額定流量×額定壓力×（工作頻率/50HZ）³

泵與風(fēng)機效率計算：

如果有特性曲線可直接查找泵與風(fēng)機效率；其次，如果沒有效率特性曲線，可參考泵與風(fēng)機額定效率，

電動機效率：以銘牌為準(zhǔn)

 

5、計算節(jié)能

節(jié)能率＝（工頻功耗－變頻功耗）/工頻功耗

年接電量=節(jié)能率*工頻功耗*年運行時間