建筑环境与设备工程专业 选修课程谈变频水泵小论文.doc

重庆科技学院
课程考核（小论文）

题目：浅谈水泵变频技术

作者：苗子哥（20092310）

授课教师：殷利

成绩：

2012年03月18日
中国重庆
浅谈水泵变频技术
刘顺平2009442310
摘要：为了能够掌握更多的相关专业知识的发展和完成专业课程的学习，利用近一周的时间来收集水泵变频技术的相关知识，充分利用图书馆和网上的资源，总算对水泵变频的原理，它的发展优点及在中央空调的应用有了初步的认识。
关键词：水泵技术水泵变频水泵节能
1.水泵变频的发展背景
1.1水泵的含义
水泵是一种利用动力机的机械能，传给并排出水体的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，以此来满足人类的需求。
1.2水泵的发展
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具，例如埃及的链泵(公元前17世纪)，中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵。1840～1850年，美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的，蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期，当时已用于水压机等多种机械中。1689年，法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的，则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。20世纪初，人们解决了转子润滑和密封等问题，并采用高速电动机驱动，适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。

1.3资源的有限加快变频水泵的发展
由于资源的有限，倡导环保能源的节约，还有现代技术的发展都为变频水泵的发展打下了基础。我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量，应用变频器节能率为20％～50％，采用变频器驱动具有很高的节能空间。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式，中国国家能源法第29条第二款也明确规定风机泵类负载应该采用电力电子调速。
2.水泵变频技术介绍
2.1变频水泵的组成
变频水泵是一种新型的变频给水设备厂，由水泵机组控制设备、增压稳压设备三大部分组成。供水能力由水泵机组决定，系统的协调运行由控制系统控制，增压稳压设备主要作用是贮能保压，应付少量供水以及正常的管道泄漏，同时也是实行自动控制不可缺少的一部分。大量用水时，管网压力下降，水泵自动启动供水。
2.2变频水泵节能原理
2.21变频节能
由P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
2.22功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后,COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
2.23软启动节能
使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
3.变频技术在暖通空调方面的应用
3.1冷却塔风机变频柜
该产品采用变频器与温度变送器组成的闭环系统控制冷却塔的风机风量，根据冷却塔降温的冷却水温度与给定温度相比较，实现闭环自动控制风机的转速，达到节电和延长设备大修周期及使用寿命的目的。
3.2.空调机组风机变频柜
该产品采用变频器与微差压变送器组成的闭环系统自动控制送风机的风量，根据空调室内所要求的设定压力与空调室内反馈压力相比较实现闭环控制送风机的转速，使空调室内风压保持一个最佳的正压值，达到满足空调室对风量的要求和节约电能的目的。
3.3空调冷却水