供水系统变频调速节能改造项目可行性研究报告投资建议书word文档（27页）

当静扬程静压为正值时，流量比恒大于转速比。

例如型锅炉给水泵，其最高转速，相应，。

若泵系统静扬程。

则变速调节流量至最大流量时，相应转速为最高转速。

可见这比静扬程为零时流量比为时，转速比也为时要高多了。

因此，管路性能曲线静扬程越高，则变速调节流量时，其轴功率减少值也越小。

如图所示离心泵在不同静扬程下采用变速调节及出口阀门调节方式时流量比和所消耗轴功率比关系。

所以说，对于有较大静扬程泵或风机，只用工作流量变化范围大小确定节能效益大小就不正确了，应根据转速变化范围确定节能效益大小才是正确。

图泵系统在不同静扬程下轴功率流量特性图中线转速调节线出口阀门调节例若例中锅炉给水泵电动机额定功率为，额定转速时实际出力为，试估算其节能效果。

由图可以看出，此给水泵出口压力为，锅炉气包压力为，由上例计算结果，当转速下降到，即额定转速时，流量为，即额定流量，压力为，略高于锅炉汽包压力，为了保证汽包顺利进水，转速已不能再下降了。

所以其调速范围为，根据式，其轴功率，最大节能率为。

若给水泵流量余量以计算，当流量为时，锅炉负荷约为左右。

作为般机组，也已经接近最低不投油稳燃负荷了。

正巧，由以上计算数据看出，给水泵调速能耗率与锅炉负荷率是基本致，也即能耗与流量次方成正比。

所以，可依据锅炉负荷率来粗略估算给水泵调速节能率。

电站水泵静扬程都不等于零，所以其调速范围和节能效果都不能简单地采用比例定律计算，都要先求出相似曲线，然后才能进行计算。

除了锅炉给水泵外汽包压力为其静扬程，对循环水泵则水塔高程为其静扬程，对于凝结水泵，凝结水出口母管压力为其静扬程。

因为凝结水泵除了调节凝汽器热井水位恒定外，还要保证凝结水出口母管压力足够大般，以防止空气由排水阀经凝结水再循环管进入凝汽器中，而破坏汽轮机真空。

电站风机，则由于其静压很小，所以可以直接用比例定律估算其调速范围和节能效益，只是要求以输出风压作为调速范围校验指标。

风机水泵并联运行泵或风机并联运行主要目是增大所输送流量。

但流量增加幅度大小与管路性能曲线特性及并联台数有关。

图所示为两台及三台性能相同型离心泵并联时，在不同陡度管路性能曲线下流量增加幅度情况，从图可见，当管路性能曲线方程为时单位为，从图中查得台泵单独运行时两台泵关联运行时三台泵并联运行时当管路性能曲线方程为时，从图可查出台泵单独运行时二台泵并联运行时三台泵并联运行时图不同陡度管路性能曲线对泵并联效果影响比较两组数据可以看出管路性能曲线越陡，并联台数越多，流量增加幅度就越小。

因此，并联运行方式适用于管路性能曲线不十分陡场合，且并联台数不宜过多。

若实际并联管路性能曲线很陡时，则应采取措施，如增大管径减少局部阻力等，使管路性能曲线变得平坦些，以获得好并联效果。

如何作出并联泵或风机性能曲线或两台或两台以上泵风机向同压出管路压送流体运行方式称为并联运行，如图所示。

图两泵并联及并联性能曲线并两台泵并联示意图并联性能曲线作法。

泵或风机并联运行基本规律是并联后总流量应等于并联各泵流量之和并联后产生扬程与各泵产生扬程都相等。

因此，泵风机并联合成后性能曲线并或并作法是把并联各泵或风机或曲线上同扬程或全压点上流量值相加，以图两台泵并联为例，先把这两台泵性能曲线和以相同比例尺绘在同坐标图上，然后把各个同扬程值流量分别相加，如图所示，取扬程值为„„，对应于和，上分别为„„和„„取„„得„„连接„„各点即得合成后泵并联性能曲线并，同法可得风机并联性能曲线。

当并联泵或风机中台进行变速调节时，如何确定并联运行工况点如图所示，ⅠⅡ两台性能相同泵并联运行。

但泵Ⅰ与泵Ⅱ有台为变速泵，另台为定速泵。

当变速泵与定速泵以相同额定转速运行时，Ⅰ和Ⅱ并联性能曲线并为Ⅲ，并联运行工况点为。

但当变速泵转速降低时，并联性能曲线变为如图中虚线所示，其并联运行工况点也相应地变为„„从图可以看出，当变速泵转速降低时，变速泵流量减小，但定速泵流量却增大。

当变速泵转速降低到转速值时，其输出流量为零，这时并联运行实际上相当于台定速泵单独运行。

若变速泵转速进步降低，且变速泵出口管路又未设置逆止阀时，就会出现定速泵部分流量向变速泵倒灌，这种现象在实际上是不容许产生。

从图可见，当变速泵转速由额定转速降低到该泵输出流量为零转速时，定速泵流量将由增大到，这可能会导致定速泵产生过载或泵内汽蚀。

为防止定速泵过载和汽蚀，可在定速泵出口管路设置调节阀，必要时控制其流量。

供水系统水泵运行工况分析多泵并联运行般供水系统都采用多台泵并联运行方式，并且采用大小泵搭配使用，目是为了灵活地根据流量决定开泵台数，降低供水能耗。

供水高峰时，几台大泵同时运行，以保证供水流量当供水负荷减小时，采用大小泵搭配使用，合理控制流量，晚上或用水低谷时，开台小泵维持供水压力。

多台并联运行水泵，般采用关死点扬程或最大扬程相同，而流量不同水泵。

这些泵并联运行时，每台泵出口压力即为母管压力，且定大于每台泵单泵运时出口压力或扬程„„„„并联运行泵总出口流量为每台泵出口流量之和，且每台泵流量定小于该泵单泵运行时流量„„„„若并联运行泵扬程不同，则在并联运行时扬程低泵供水流量会比单泵运行时减小很多。

当管网阻力曲线变化时，容易发生不出水和汽蚀现象。

静扬程对调速范围影响。

供水系统静扬程，即供水母管最小压力水泵在静扬程下消耗功率称为空载功率在流量为零时，水泵所消耗最大功率。

十分明显是，静扬程越高，空载功率所占比例越大，调速范围越小，调节转速节能效果就越差。

静扬程可由水泵进水口和出水口落差形成，也可由管网阻力曲线形成，也可由用户要求供水压力来决定。

如锅炉给水泵，必须大于汽包压力才能进水。

当然也可由变定速水泵并列运行定速水泵出口压力造成，变频泵与工频泵并联运行分析变频泵与工频泵并联运行时总性能曲线，与关死点扬程最大扬程不同，流量也不同水泵并联运行时情况非常类似，可以用相同方法来分析图中为工频泵性能曲线，也是变频泵在下满负荷运行时性能曲线假定变频泵与工频泵性能相同，如图所示，工频泵单泵运行时工作点。

为变频泵在频率时性能曲线，变频泵在频率单独运行时工作点。

为变频和工频水泵并联运行总性能曲线，工作点，扬程，流量。

变频泵与工频泵并联运行时特点不仅仅是条曲线，而是性能曲线下方偏左系列曲线族。

也不仅仅是条曲线，而是在性能曲线右方偏上系列曲线族。

变化时，也随着变化。

工作点也跟着变化。

因此变频泵扬程，流量，工频泵扬程，流量，以及总扬程，和总流量都会随着频率变化而变化。

随着变频泵频率降低，变频泵扬程逐渐降低。

变频泵流量快速减少工作点扬程也随着降低，使总流量减少因此工频泵扬程也降低，使工频泵流量反而略有增加，此时要警惕工频泵过载。

变频泵与工频泵并联运行特例之，是频率图变频泵最低频率下与工频泵并联运行时总性能曲线图没有管网阻力时变频泵与工频泵并联运行时特性图中为工频泵性能曲线，也是变频泵下满负荷运行时性能曲线假定变频泵与工频泵性能相同，工频泵和变频泵单泵运行时工作点。

为变频泵和工频泵并联运行总性能曲线，工作点，扬程等于每台泵扬程，每台泵流量，总流量。

即当时，变频泵与工频泵并联运行时特性，与两台性能相同泵并联运行时完全样。

变频泵与工频泵并联运行特例之二，且每台泵流量定小于该泵单泵运行时流量„„„„若并联运行泵扬程不同，则在并联运行时扬程低泵供水流量会比单泵运行时减小很多。

当管网阻力曲线变化时，容易发生不出水和汽蚀现象。

静扬程对调速范围影响。

供水系统静扬程，即供水母管最小压力水泵在静扬程下消耗功率称为空载功率在流量为零时，水泵所消耗最大功率。

十分明显是，静扬程越高，空载功率所占比例越大，调速范围越小，调节转速节能效果就越差。

静扬程可由水泵进水口和出水口落差形成，也可由管网阻力曲线形成，也可由用户要求供水压力来决定。

如锅炉给水泵，必须大于汽包压力才能进水。

当然也可由变定速水泵并列运行定速水泵出口压力造成，变频泵与工频泵并联运行分析变频泵与工频泵并联运行时总性能曲线，与关死点扬程最大扬程不同，流量也不同水泵并联运行时情况非常类似，可以用相同方法来分析图中为工频泵性能曲线，也是变频泵在下满负荷运行时性能曲线假定变频泵与工频泵性能相同，如图所示，工频泵单泵运行时工作点。

为变频泵在频率时性能曲线，变频泵在频率单独运行时工作点。

为变频和工频水泵并联运行总性能曲线，工作点，扬程，流量。

变频泵与工频泵并联运行时特点不仅仅是条曲线，而是性能曲线下方偏左系列曲线族。

也不仅仅是条曲线，而是在性能曲线右方偏上系列曲线族。

变化时，也随着变化。

工作点也跟着变化。

因此变频泵扬程，流量，工频泵扬程，流量，以及总扬程，和总流量都会随着频率变化而变化。

随着变频泵频率降低，变频泵扬程逐渐降低。

变频泵流量快速减少工作点扬程也随着降低，使总流量减少因此工频泵扬程也降低，使工频泵流量反而略有增加，此时要警惕工频泵过载。

变频泵与工频泵并联运行特例之，是频率图变频泵最低频率下与工频泵并联运行时总性能曲线图没有管网阻力时变频泵与工频泵并联运行时特性图中为工频泵性能曲线，也是变频泵下满负荷运行时性能曲线假定变频泵与工频泵性能相同，工频泵和变频泵单泵运行时工作点。

为变频泵和工频泵并联运行总性能曲线，工作点，扬程等于每台泵扬程，每台泵流量，总流量。

即当时，变频泵与工频泵并联运行时特性，与两台性能相同泵并联运行时完全样。

变频泵与工频泵并联运行特例之二，是变频泵设置最低工作频率。

图中为工频泵性能曲线，工频泵单泵运行时工作点。

为变频泵最低频率下单泵运行时性能曲线。

为变频和工频泵并联运行总性能曲线，工作点不与相交，只与相交，扬程等于每台泵扬程，工频泵流量，总流量，。

即当时，变频泵扬程不能超过工频泵扬程，因此变频泵流量为零。

变频泵与工频泵并联运行时总性能曲线，与单台工频泵运行时性能曲线相同，变频泵没有流量输出，但仍然消耗定功率。

在此运行状况中，变频泵效率降到最低，因此变频泵不能工作在这种工况中。

在这种特例中，变频泵极易产生汽蚀现象，易造成泵损坏，解决办法是将再循环阀门打开，使泵保持定最小流量，但这样做使泵能耗增加。

水泵变频不论是单泵运行还是并联运行都有个极端理想特例，就是只有净扬程，没有管网阻力，或者管网阻力与净扬程相比可以忽略，则管网阻力曲线可以看成是条与净扬程点平行条直线。

水泵将水通过粗管道垂直向上打入个开口蓄水池就是属于这种情况。

电厂锅炉给水泵系统中，由于给水压力极高，管网阻力相对较小，因此采用变频运行时也可以看成属于这种情况，如图所示。

为变频器最高运行频率性能曲线。

工作点，和为变频运行性能曲线。

为实际扬程。

图中不论怎样调节频率，扬程都恒定不变，只是流量变化。

水泵输出功率只随流量变化而变化。

从图中可以看出，随着频率减少，微小频率变化∆会引起很能大流量变化∆。

性能曲线越平坦，∆引起∆就越大。

因此频率越低，流量越小时这种变化就越大。

所以说频率与流量之间关系为。

是种非线性很难说是几次方关系。

由于功率与流量成正比。

功率与频率