比较变速调节和切削调节的优缺点
不同点
调节原理:变速调节依据相似定律的特例——比例律Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2N1/N2=(n1/n2)3。切削调节依据切削律Q‘/Q=D2'/D2H'/H=(D2'/D2)2N'/N=(D2'/D2)3。
调节方法:变速调节通过改变转轮转速进行调节。切削调节通过换轮运行进行调节。
适用条件:变速调节适用于离心泵和轴流泵。切削调节适用于离心泵。
优缺点:变速调节适用范围广,节能效果好,但造价高。切削调节简单易行造价低,但适用范围窄,节能效果较差。
相同点
原理:二者都是利用相似理论
目的:满足供水需求以及泵站节能改造
适用条件:都适用于离心泵
1 每一台凝结水泵都加装一台变频器,这种方式的优点是操作方便,对应性强,但是投资较大;
2 两台凝结水泵设置一台变频器,利用切换开关将变频器切换到需要使用的泵电机上。这种方式的优点是投资较低,但是运行方式比较复杂,在变频器切换操作时会有失误的隐患;
3 如果有3台凝结水泵,常规运行方式是两台工作,一台备用。将其中一台泵装设变频器,尤其与另两台中的任一台组成运行组合,用这台泵扁平工作。这种方式是优点是投资低,但是带有变频器的水泵维修机会较少。
4 目前1000MW机组中常常采用方案3,300-600MW机组上常常采用方案2,方案1使用较少
2、优点调速控制设备简单,仅用转换开关或接触器。缺点是旧设备改造时,需要更换电动机,初投资费用高。
节流调节的原理,就是改变管路特性曲线的形状,从而变更离心泵的工作点。
当泵工作中要使流量减小时关小泵排出口闸阀,则闸阀的阻力增大。由于闸阀关小而多消耗在闸阀上的能量,所以这种调节方法损失大、经济性差,但由于此种方法简便,在操作中广泛采用。
(2)旁路返回调节。
此种调节方法是开启泵的旁路阀,一部分液体从泵的排出管返回吸人管,从而减小排出管流量。这种方法对旋涡泵较合适,这是因为旋涡泵的特性曲线在降低流量时扬程急剧上升,轴功率反而增加,而加大流量时轴功率反而稍有下降。
(3)变速调节。
其原理就是通过改变离心泵转速来改变泵的特性曲线位置,从而变更工作点。
这种调节方法没有附加的能量损失,是一种比较经济的办法。但必须采用可变速电动机。
(4)切割叶轮外径调节。
将离心泵叶轮外径车小,可使同一转速下泵的性能改变,既可改变流量也可改变扬程。
这种调节方法也没有附加的能量损失,是一种较经济的方法,但是只适用于离心泵在较长时间改变为小流量操作时采用。
优点:
1、采用可编程控制器,程序灵活多变,精度高,可靠性强,功能多,反映速度快。
2、均配有稳压泵或稳压罐稳压,在用水量小到一定值时,主泵可停止运转,减少水泵电机的机械磨损并且节约电能。
3、对水泵均为软启动,延长设备寿命,消除了启动电流对电网的冲击。
4、根据用水量的变化,水泵循环变频运行,先启的先停,使水泵均衡工作。当一台泵运转六小时或二十四小时,自动切换到另一台。
5、最大的特点为双恒压控制,生活消防可公用的一套设备,为用户节约投资。而且一机两用,大大地提高了使用效率。
6、结构紧凑,占地面积小 ,安装快,投资省,运行稳定。无污染。
缺点:在用水量突变时,反应稍有迟顿,且在有少量用水时,机器不能完全处于休眠状态。
供水原理
变频恒压供水系统以管网水压(或用户用水流量)为设定参数,通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速,实现管网水压的闭环调节(PID),使供水系统自动恒稳于设定的压力值:即用水量增加时,频率升高,水泵转速加快,供水量相应增大。
用水量减少时,频率降低,水泵转速减慢,供水量亦相应减小,这样就保证了供水效率用户对水压和水量的要求,同时达到了提高供水品质和供水效率的目的,“用多少水,供多少水”;采用该设备不需建造高位水箱,水塔,水质无二次污染,是一种理想的现代化建筑供水设备。
供水减压阀是一种降低给水管道中水压的阀门,其原理是通过水压的变化或增强局部水头损失以达到减压的目的。具体动作程序是通过启闭件的节流将进口压力稳定至某一个需要的出口压力,并能在进口压力及流量变化时利用介质本身能量保持出口压力基本不变。
供水系统中常用的减压孔板只能减动压,不能减静压;而给水减压阀既可以减动压,也可以减静压。给水减压阀可以简化给水系统,防止系统超压,避免水击,保护用水设备,节约用水。
目前,给水减压阀已广泛应用于各类分区给水系统中,尤其适用于高层建筑的生活及消防给水系统中。
优点:
(1)简化系统。
在各类分区给水系统中,尤其是高层建筑的生活及消防给水系统中,由于材料、用水设备对水压的要求,需进行分区供水。应用给水减压阀,系统可以节省分区水泵,取消中转或减压水箱(池)。
(2)防止系统超压,避免生活给水的二次污染。
应用给水减压阀,可以防止系统超压,避免水击,保护用水设备,节约用水。在生活给水系统中,给水减压阀可以避免生活给水的二次污染。
(3)解决供水矛盾。
应用给水减压阀,可以解决相邻分区边界的供水矛盾。在消防给水系统中给水减压阀可以防止消防用水设备的超压,保证系统正常工作。
(4)节约投资。
由于节省分区水泵及泵房面积,取消中转或减压水箱(池),从而节约投资。
变频调速泵
1.采用无负压控制器时刻监测市政管网及补偿罐中的压力,当自来水压力不足时,无负压控制器开始工作,保证市政管网的水压不受影响。
2.采用能量储存器开始工作,保证罐中的水能够最大程度的补偿到用户管网中,抑制负压产生,保证不对市政管网产生任何影响。
3.采用储能与释放调节装置双向补偿器可自动对自来水管网进行持续水量补偿,还可以对用户管网起压稳压补偿的作用,确保该设备对自来水管网不产生负压。
4.独特的三腔分腔补水技术正适应了新的供水模式的发展的需求,能够保证在用水高峰期最大程度的把无负压稳压罐中的水补偿给用户,以保障高区用户的正常用水。
交流调压调速的效果是靠加大转子上的损耗来获得的,因而又称耗能式凋速方式。当负载是风机、水泵类时,转速降低的同时负载也变小,对减轻电动机发热有利,同时,又有较宽的调速范围,因而这种调速对风机、水泵等与转速呈平方关系的负载比较合适。对于恒转矩类负载最好采用变极调压调速。
变速调节与其他调节方法相比,不但可保证水泵在高效区运行,效率最高,能量损失最少,而且能根据不同的需求,柔性调节水泵运行功率,使水泵在满足需求的情况下,消耗的电功率最匹配,最节电。
同时也是目前水泵节电中采用最普遍,最有效的一项措施。