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水泵的節能改造實踐

文檔作者：孫普杰趙宏解志安文檔來源：山西華圣鋁業有限公司			點擊數：
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26
有色冶金節能
口電力節能
電力節能
水泵的節能改造實踐
孫普杰趙宏解志安
(山西華圣鋁業有限公司,山西永濟044501)
【摘要]在滿足工藝要求不變的前提下某公司整流循環水水泵經變頻改造后節電率達到19.6%,經更換水泵
及調換運行方式后,水泵節電率達到了61.3%,時延長了水泵軸承、閥門的使用壽命,提高了供水系統的安全性
和可靠性,達到節能降耗的目的。
關鍵詞]水泵;變頻;換泵;節能降耗;實踐
135
中圖分類號]TU991.3
【文獻標志碼B【文章編號108-52(201)01-0026-03
 Practice of Energy Saving Transformation of Water Pump
 SUN Pu-jie, ZHAO Hong, XIE Zhi-an
 Abstract: On the premise that meeting the demands for process, the power saving rate of the rectified
 circulating water pump reached 19. 6% after frequency transformation and the power saving rate of water
 pump reached 61. 3% after changing water pump and adjusting operation mode. The service life of bear-
 ing and valve of water pump was prolonged and the safety and reliability of the water supply system was
 improved, energy saving and consumption reduction were realized.
 Key words: water pump; frequeney transformation; change of water pump; energy saving and consump-
 tion reduction; practice
1存在問題
會引起水泵電流增大,反而造成水泵電機過負荷運
行,于是又采用分流辦法,即在水泵總管出口接一
某電解廠動力車間整流循環水有3臺水泵,主65mm管,將多余的水直接引入水池來控制壓力,
要負責供電車間整流機組可控硅及整流二極管的冷如圖1、圖2、圖3所示。
卻,原水泵為某廠生產的型號為2T150-B2無密封自
吸式水泵,運行方式為兩用一備。
自2006年3月投產以來,該水泵存在“大馬拉
小車”現象,水泵設計豁余量較大。供電車間整流
柜要求冷卻水進水壓力為0.20~0.30MPa,當開1
臺水泵時壓力不夠,而開2臺水泵時壓力過大,故采
用調節水泵出口閥門大小來控制提供給用戶的供水
壓力。但這種水泵閥門開度小于1/3時,關小閥門
圖1三臺無密封自吸式水泵
由圖1、圖2和圖3可見,傳統的方法雖然解決
收稿日期]2013-06-1
了設備問題,滿足了工藝要求,但存在很大浪費,如
作者簡介]孫普杰(1973),男,山西永濟人,大專,
閥門開度較小造成壓力損失,而分流法造成流量損
工業自動化工程師,主要從事電氣自動化控制及設備管理工失
作。
2014年2月第1期
水泵的節能改造實踐孫普杰趙宏解志安
27
分流管
2.2更換高效離心式水泵
隨著水泵運行周期延長,新的問題又出現了,如
水泵老化、葉輪氣蝕嚴重、水泵長時間不出水,且該
水泵廠家為非正規廠家,產品為非標品,導致車間每
次上報購買的葉輪等備件與現水泵不配套,無法使
用且價高。以上問題直接影響著車間的供水安全。
由表1可知水泵在原工頻運行時效率僅為21.2%,
變頻改造后水泵效率更低,僅為20.5%。正常水泵
圖2加裝在總出口管上的分流管
效率應在50%以上,高效泵效率可達到80%以上,
閥門開度只有1/3
所以更換高效泵會帶來更大的節能空間。
表1變頻改造后各參數變化情況
工頻
變頻
運行參數
1循環泵2循環泵1循環泵2循環泵
電壓/V
390390390390
電流/A
135130108105
頻率/Hx
50504545
水泵出口壓力/MPa0.430.410.320.30
圖3水泵出口閥門
瞬時功率/kW77.574.662.060.3
2治理措施
瞬時總功率/kW
152.1
122.3
總管供水壓力/MPa
0.27
0.24
2.1變頻節能改造
總管供水流量/m3h-1
430
377
2010年9月,對整流循環水3臺水泵進行變頻水泵實際輸出功率/kW32.25
25.13
改造,在整流循環水控制室加裝3臺Lp智能化節電
水泵效率/%
21.2
20.5
設備,原工頻控制系統與現在變頻控制系統進行電
節電率/%
19.6
氣互鎖,并相互備用,當變頻系統出現故障時,起動
注:水泵瞬時功率P=1.732×電壓×電流cos(其中cos取
工頻控制系統。變頻改造后,通過調節變頻器的頻值0.8)水實際輸出功率P=供水流量供水壓力3.6水泵
率來滿足原工藝參數要求。同時水泵出口閥門全效率=水泵實際輸出功率+水泵瞬時總功率100
開,關閉了分流管閥門,降低了閥門擋板壓力損失及
2012年9月初,在總結對比整流循環水原無密
分流管流量的無用功損失,不但節約了19.6%的電封自吸泵存在的不足的基礎上,對整流循環水更換
能,而且提高了供水可靠性。水泵轉速降低,可大幅水泵進行科學選型,最終選用某公司的KQL200
降低軸承等備件的損壞率,延長了閥門、軸承的使用400-75/4型水泵。2012年9月17~28日對整流循
壽命,而且降低了水泵噪音對運行人員健康的傷害。環水水泵進行更換改造。表2是水泵改造前后各參
變頻改造后各參數變化情況如表1所示。
數對比情況。
表2水泵改造前后參數
水泵參數
改造前
改造后
電機參數
改造前
改造后
型號
2ti50-b20/400-7/4
型號
y2-280s-2V1
y2-280s-4
流量/m3h
120-240
400
額定功率/kW
75
75
壓力/MPa
0.45-0.55
0.5
額定電壓/V
380
380
效率/
70
85
額定電流/A
134
140
進口管徑
 DNI50
DN200
功率因數
0.85
0.87
出口管徑
 DNI50
DN50
電機效率/
90
93.6
轉速/rmin
2970
1470
轉速/rmin
2970
1470
28
有色冶金節能
口電力節能
由表2可知,水泵由原來的無密封自吸式水泵
由表3可知,更換水泵及配套電機改造后,水泵
改造為高效離心式水泵后水泵功率、出口壓力變化效率由原來的20.5%,提高到現在的33.2%,運行
不大,但高效離心式水泵輸出流量變為原來的2倍方式改變后水泵效率提高到現在的53.3%。變頻
即水泵效率提高至原來的2倍,且都在原變頻運行改造加裝的Lp智能化節電設備照片和更換水泵及
狀態。生產工藝及水泵功率不變前提下選用高效配套電機改造后的照片見圖4、圖5。
離心式水泵,一臺水泵(一用兩備運行狀態)可以替
代原來兩臺水泵(兩用一備運行狀態)的工藝要求。
水泵具體運行參數見表3。
表3高效離心式水泵運行參數
兩用一備運行一用兩備運行
運行參數
1循環泵2循環泵1循環泵2循環泵
電壓/V
400
400400
電流/A
8080100
頻率/Hz
39.539.542.5
圖43臺LP智能化節電設備
水泵出口壓力/MPa0.340.350.30
瞬時功率/kW47.147.158.9
瞬時總功率/kW
94.2
58.9
總管供水壓力/MP
0.283
0.283
總管供水流量/m3h
398
400
水泵實際輸出功率/kW31.3
31.4
水泵效率/
33.2
53.3
節電率/
23.0
37.5
表3的瞬時功率、水泵實際輸出功率、水泵效率
圖5改造后的高效離心式水泵及電機
計算方法與表1公式相同。表3中“兩用一備”運
行狀態節電率(23%)是瞬時總功率與表1變頻改3效率分析
造后的瞬時總功率的比較值;“一用兩備”運行狀態3.1經濟效益
節電率(37.5%),是更換水泵及配套電機改造后
對整流循環水變頻改造、更換水泵及配套電機
“一用兩備”運行狀態與更換水泵及配套電機改造改造后的瞬時總功率、節電率等參數進行了匯總,如
后“兩用一備”運行狀態瞬時總功率的比較值。
表4所示。由表4可知,整流循環水變頻改造后節
表4整流循環水水泵電機節電一覽表
序號參數取值時間
設備
運行總功總供水流量/總供水電機運行節電
狀態
臺數率/km3壓力/MPa額率/H率/%
2010-08
12泵工頻運行
2152.1
430
0.27
50.0
2010-10
1、2泵變頻運行
122.3
377
0.2445.019.6
2012-09-2012更換水泵及變頻運行294.23980.2839.538.1
42012-09-281泵更換水泵及變頻運行158.94000.2842.561.3
電率為19.6%,更換水泵后節電率升高為38.1%,高效離心式水泵改造并投入運行,當月節電2.808
運行方式改變后節電率高達61.3%,節電效果特別萬kh,10月節電7.512萬kWh,相對2012年8
明顯,由2012年與2011年整流循環水月用電量對月節電率:(119920-48080)/119920=59.91%;
比折線圖中(如圖6)可以更直觀看到節電效果相對2011年10月節電率:(123200-48080)/123
由圖6可知,1-8月,整流循環水2012年的用200=60.97%。
電量稍大于2011年,這與工藝調節水量加大用戶壓
(下轉第32頁)
力有關。2012年9月17~28日,整流循環水更換
32
有色冶金節能
環保與綜合利用
水泥倉
水
泥
倉
深
抓斗橋其起重機
濃密機
帶式輸送機
臥式
砂倉
愛
50000
圖4充填攪拌站配置圖
[3]胡尊杰,李明,苗強,等充填料漿的配比試驗研究
參考文獻]
[]金屬礦山,2012(2)
[1]李勝華.八臺選礦廠尾礦膠結充填體的試驗研究[J]4]孫德民,任建平焦華,等某礦全尾砂膠結充填物
金屬礦山,2008(3)
料性能研究]金屬礦山,2012(3)
[2]鄒正勤,高謙,南世卿、充填采礦用全尾砂膠結材料流5]憲,金子橋,胡術剛,等細粒尾礦充填料漿的流變
變特性研究[]金屬礦山,2012(12)
性及充填能力研究[J]金屬礦山,2011(5).
(上接第28頁)
15000
00000
50000
2011年2012年差值
-50000
678
時間/月
圖62012年與2011年整流循環水月用電量對比折線圖
3.2社會效益
變頻節電效果更好。故購買水泵時,一定要購買正
水泵改造后,節約了大量電能,提高了供水的安規專業廠家生產的高效泵,盡量避免使用小廠家生
全性、可靠性,延長了閥門軸承的使用壽命降低了產的非標產品。在滿足同等工藝參數的前提下,兩
維修人員的勞動強度,同時原來的高速水泵轉速2者存在巨大的電耗差異。工藝參數變化大的場所用
970r/min)更換為現在的低速水泵(1470rmin),其變頻更節能;工藝參數變化小的場所,無需上變頻,
噪音由原來的75db以上降為現在的40db左右減但水泵的選型一定要科學、匹配,盡量避免“大馬拉
小了噪音對運行人員的健康危害。
小車”現象的發生,同時要確保水泵效能的最大化。
4結束語
由水泵節能的實踐經驗可知,有時換泵比采用

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