水泵风机

新富凌恒压供水解决方案

新富凌恒压供水解决方案

VFD泵也被称为水泵变频控制器。近年来,变频水泵广泛应用于恒压供水系统,消防设备,高层建筑给水系统,水处理设备,环境工程等领域。

一、.传统供水系统的缺点

传统的供水系统由水泵,水塔或高位水箱等设备组成。

1. 与变频水泵供水系统相比,传统方法投资成本高,占地面积大,建成周期长等

2. 传统的供水系统,很大的泵轴功率和能量损失。

二、.使用水泵变频驱动器的好处

1. 系统占地面积小,投资少,工作效率高

2.  具有配置灵活性高,系统稳定的特点

3. 软启动和软停止,可以消除水锤效应。因此,平均电机轴的扭矩和磨损会减少很多。不仅降低了维护成本,而且大大提高了泵和整个供水系统的使用寿命。

4. 通讯控制:变频水泵系统可以帮助您实现无人值守的控制,节省人力。

5.使用富凌BD331,BD600等变频水泵驱动器,您可以快速创建一个高效而经济的恒压供水系统,具有明显的节能效果。

 

 

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三.变频水泵的节电原理

恒压供水系统主要组成是变频器、压力传感器(或远传压力表)和循环水泵,而风机水泵类机械性能曲线如图1,其流量与转速成正比,转速-力矩特性为二次方递减力矩,所需要的轴功率与转速的三次方成正比。即:

◆ q∝n, h∝n2 , p∝n3

◆ q:流量, h:扬程, p:轴功率, n:转速

◆数学关系式为:p=0.163·q·h/ηp(kW)

其中:p:轴功率,q:流量,h:扬程,ηp: 泵效率

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传统的方法是电机转速恒定不变,使用阀门的开启度(增大或减小管阻)实现流量控制(俗称憋泵),其扬程-流量特性见图2,例如需要额定流量的 100%、80%、40%流量时,使用阀门调节的方法其工作点对应图中A、B、C点。这样造成供水管网压力不稳,工作效率低、启动电流大、工作噪声大、电能耗量大等特点。

采用变频调速控制时,设定供水压力,根据用水量的大小,变频器改变输出频率,使电机的运转速度保证供水量,从而使供水系统工作压力维持动态平衡,见图2,其工作点对应A、D、E。而对应的阀门控制和速度控制对应的数学关系如下:

◆ Pm=q·h/(η/η0) 工作点的轴功率

◆ PIN(V)=Pm/ηm 阀门控制时消耗的电功率

◆ PIN(I)=Pm/(η1m·ηINV ) 速度控制时消耗的电功率

◆ P0=0.163·Q0·H0/η0 额定工作点的轴功率

这里:ηINV:变频器效率,η1m:变频器拖动对应工作点电机效率,ηm:工频拖动对应工作点电机效率

例如:电机功率P=15KW,效率η0=0.9,电压U=380V,电流I=29.4A,转速N=1440rpm,极数 pole=4;Y132S2-2型水泵,流量Q=107m3/h=1.87m3/min,扬程H=32m,泵效率ηpump=0.65,泵性能曲线如图 1,泵的扬程-流量特性曲线如图2,可计算得表1泵的不同工作点与轴功率及表2泵不同工作点消耗电能比较:

1 泵不同工作点与轴功率:

工作点

水泵额定值

阀门控制

变频器控制

80%

40%

80%

40%

流量Q

1.87

1.43m3/min

0.71m3/min

1.43m3/min

0.71m3/min

转速n

1440rpm

1440rpm

1440rpm

1252rpm

936rpm

扬程h

32.0

35.5

40.0

25.0

16.0

泵效率ηpump

0.65

0.66

0.48

0.66

0.62

轴功率P

14.3

12.4

9.68

8.72

3.00

2 泵不同工作点消耗电能比较:

控制方式

阀门控制

变频器控制

流量

1.43m3/min

0.71m3/min

1.43m3/min

0.71m3/min

消耗电功率

13.8

11.1

10.0

4.00

电机效率

0.9

0.88

0.87

0.75

变频器效率



0.95

0.92

由表1和表2可知,水泵电机消耗的电功率与频率的三次方成正比,在保证压力恒定的情况下, 降低电机的工作频率, 可有明显的节能效果:

1)流量为额定流量的80%时,变频控制比阀门控制节能为:13.8/14.3-10.0/14.3=26.6%

2)流量为额定流量的40%时,变频控制比阀门控制节能为:11.1/14.3-4.00/14.3=49.6%

据统计一年中水泵电机负载率在50%以下的时间占总运行时间的50%以上,因此变频控制系统节能效果相当明显。


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四. 变频泵的常见应用场合

1. 高层建筑供水系统,小区供水,洒店、水厂、农业灌溉、公园喷泉等

 

BD331在一拖一恒压供水上的应用

       要实现恒压供水,BD331变频器的 PID功能来实现,客户根据需要设置压力值(压力百分比),选择反馈信号源,当要使用睡眠功能时,需设置睡眠相关参数,电阻式电压型压力传感器接线如下: 

       电阻式电压型压力传感器,睡眠功能推介参数如下:

BD330系列供水参数应用宏F3.01=1236

功能码

参数说明

推介值

备注

F0.01

运行指令通道

1

端子控制

F0.03

频率指令选择

5

PID控制

F0.04

最大输出频率

50.00


F0.05

运行频率上限

50.00


F4.19

键盘预置PID目标值

40

客户需求调整

F7.21

睡眠频率

30

客户需求调整

F7.22

睡眠延时

10

客户需求调整

F7.23

苏醒压力

30

客户需求调整

F7.24

苏醒延时

2

客户需求调整

 

详细资料看BD330系列说明书(版本:2015.V1.1)第118-120页码


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