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循环水系统水泵节能改造原理

循环水系统水泵节能改造原理
循环水系统广泛应用于钢铁、化工、建材、热电等行业的工艺设备及装置的冷却。

该系统用电负荷约占整个单元项目用电量的20%~30%,能耗极大。

在该技术领域中,我国与先进国家的水泵效率差距并不大,但系统运行效率差距很大。

据统计,发达国家的水系统效率在75%左右,而我国仅45%左右,能源浪费严重,节能潜力巨大。

从循环水系统的设计、运行出发,通过对设计工况点、实际工况点和实际运行工况点的分析,具体解释说明循环水系统水泵节能改造的原理如下:
A H H H 流量Q (m 3/h ) O
B Q D
H D
·A点为原设计工况点,流量Q A,扬程H A,轴功率N A,水泵效率ηA;
•C点为实际工况点,流量Q C,扬程H C,轴功率N C,水泵效率ηC;
•B点为实测工况点,流量Q B,扬程H B,轴功率N B,水泵效率ηB;
•D点为通过对实际工况点的检测分析,获得的最佳工况点,流量Q D,扬程H D,轴功率N D,水泵效率ηD;
•从上图可以看出,原泵为高扬程设计,低扬程、大流量、低效率、高能耗运行;
•经我们公司改造后的循环水系统处于最佳工况点运行,效率高、能耗低。

•具体分析说明如下:
原设计管路特性曲线与原设计泵Q-H特性曲线交汇于A点(Q A,H A),A点为设计工况点。

实际的管路特性曲线与原设计泵交汇于C(Q C,H C)点,C点位于A点右侧,即实际工况点偏右,H C小于H A很多,导致流量Q C大于Q A许多,运行时水泵机组电机超载(电流高于额定电流很多),为此实际生产中通过调整阀门开度来控制出流量,使Q B大于Q A而小于Q C运行,即实际运行管路特性曲线与设计泵Q-H特性曲线交汇于B点(Q B,H B),B点为实际运行工况点,为满足水泵在B点运行,就必须使一部分能量消耗于阀
门上。

节能改造的目的就是按照管路的实际情况,找准实际运行工况点,按照运行工况点测算技改后的工况点,并通过改造原泵(换新型高效泵或更换高效的三元流叶轮),使技改后按照技改泵的特性曲线来运行。

技改后的工况点为技改后的水泵Q-H特性曲线和阀门处于全开状态下的新的特性曲线的交汇点D(Q D,H D),Q D=Q B,H D=H C。

节能技改后节约的能量就是(H B,B,D,H C)四个点所围成的矩形面积,也就是矩形面积(H B,B,Q B,O)和矩形面积(H C,D,Q B,O)的差值。

从上图中可以看出,原泵为高扬程设计,低扬程、大流量、低效率、高能耗运行;经我们公司改造后的循环水系统处于最佳工况点运行,效率高、能耗低。

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