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常用节能计算

风机水泵节能计算

 

1、节能原理

        通过流体力学的比例定律可知(图1):离心风机、离心泵类设备均属平方转矩负载,风机的流量与电机的转速成正比,风机的压力与电机的转速的两次方成正比,风机的轴功率与电机的转速的三次方成正比。根据上述原理可知,当改变风机的转速就可改变风机的功率。例如:将风机转速由1484r/min降到1200 r/min ,电机功率只有原来的60%左右。

                             

                                                          

    风机的静压Pst=0,其节能原理可用下图表示。在图2中,曲线(1)为风机在额定转速N1下的风压风量(H-Q)特性曲线,曲线(2)为风门全开时的管网阻力特性,它们的交点A为风机的设计最高工作点,风机在A点工作其效率最高。此时的风压为P2,风量Q1,轴功率N1=K。Q1。P2,在图中可用面积AP2OQ1来表示

               

                                

根据生产工艺要求,需要将风量从Q1减小至Q2,传统的方式是将关小风门的方式,相当于增加了管网的阻力,将管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工作点A变到新的工作点B运行。此时的风压为P1,风量为Q2,轴功率为N2=K.Q2.P1,在图中可用面积BP1OQ2来表示,显然轴功率下降不大。依据n60f/p×(1s)可知,改变电机输出频率,就可以改变电机的转速,风机转速由n1降为n2,由于风机的静压Pst=0,符合相似定律,可直接画出在转速N2下的风压风量(P-Q)特性曲线(4)与管网特性曲线(2)相交于C点运行,此时的风压为P3,风量为Q2,轴功率N3=K.Q2.P3,在图2可用面积CP3OQ2来表示,可见随着风压的大幅度下降,轴功率N3明显减少。相对于风门截流法调节,节省的轴功率△N=K。(P1-P3)。Q2,即图中阴影部分的面积,节能效果十分显著。


2、确定当前实际电机功耗

电机实际功耗的确定应该用户提供,用户可以根据典型工况下一定时间内所耗电的电表数计算平均功耗。

在无法获得直接测量电耗功率信息的情况下,可以用电流近似估算实际功率,计算方法如下:

P=U*I*COSφ

U:供电电压

I:全电流

COSφ:功率因数


3、确定变频运行模式的工作频率


     工作频率的确定要考虑压力余度与流量余度两个因素:

工作频率=MAX(实际流量/额定流量; )×50HZ

 说明:

  MAX(;):表示取二者之大;


4、核算变频运行模式时的电机功率消耗

电动机功率消耗=泵与风机的输出功率/泵与风机效率/变频器效率/电动机效率

其中:

泵与风机输出功率计算

泵与风机的输出功率计算分为两个步骤,首先,根据运行频率确定泵与风机的额定输出功率,其次根据阀门调节状态适度修正测算其实际消耗功率。

泵与风机的变频模式时的额定输出功率=额定流量×额定压力×(工作频率/50HZ3

泵与风机效率计算:

如果有特性曲线可直接查找泵与风机效率;其次,如果没有效率特性曲线,可参考泵与风机额定效率,

电动机效率:以铭牌为准

 

5、计算节能

节能率=(工频功耗-变频功耗)/工频功耗

年接电量=节能率*工频功耗*年运行时间


 



 


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