循环水节能方案汇总北京时代科仪新能源科技有限公司目录前言 (3)第一章循环水节能得理论基础 (4)1、1 水泵分析理论 (4)1、2 系统运行分析理论 (5)1、2、1 热功率得传递公式 (5)1、2、2 水泵功率得表达式 (5)第二章阀门控制节能 (6)2、1 阀门控制节能得原理(智慧阀门) (6)2、2 阀门控制节能得效果 (6)第三章变频节能 (6)3、1 变频节能得原理 (6)3、2 变频节能得改进 (7)第四章温差控制节能 (7)4、1 温差控制节能得原理 (7)4、2 温差控制节能得弊端 (7)第五章水泵参数改制节能 (8)5、1 水泵参数改制原理 (8)5、1、1 水泵扬程设计偏大 (8)5、1、2 水泵不能处于高效区间 (8)5、2 水泵参数改制得方法 (8)5、2、1 更换水泵 (8)5、2、2 更换叶轮 (8)5、2、3 切削叶轮 (8)5、3 注意事项 (9)第六章冷却塔节能 (9)6、1 冷却塔节能原理 (9)6、2 冷却塔均水改造 (9)6、2、1 塔间均水 (9)6、2、2 塔内均水 (9)6、3 冷却塔改制 (9)6、3、1 延长填料 (9)6、3、2 更换风机 (10)6、4 高负压冷却塔 (10)6、5 冷却塔风扇变频 (10)6、6 启用备用冷却塔 (10)6、7 水轮风机 (10)6、8 冷却塔节能小结 (10)第七章节能得利器:循环水智能控制系统 (11)7、1 时代科仪循环水智能控制系统得原理 (11)7、2 时代科仪循环水智能控制系统得特点 (11)7、3 案例分析 (12)第八章复合式闭环冷却塔 (12)8、1 原理与特征 (12)8、2 技术特点 (12)8、3 应用场合 (13)第九章循环水节能得其它技术方案 (13)9、1 分压供水 (13)9、2 管路优化 (13)9、3 清淤、整修、除垢 (13)后记 (13)前言在工业企业、楼宇中央空调中,循环水得使用都相当普遍。
循环水得主要功能在于将生产设备、制冷设备得热量换出并释放,其工作得流程一般都不复杂,主要就是先将冷水输送到被冷却得设备,循环过程中将热量带出来,并输送到冷却塔散热,将水温降低之后收集到水池中,如此不断循环,过程中蒸发得水量通过自动补水系统进行补充。
在循环过程中,水泵就是动力设备,冷却塔就是散热设备。
水泵:提供循环得动力冷却塔及风机:使热量散发到空气中循环水系统在冶炼、化工、制药、电子、纺织等产业居于重要位置,耗电量较大,在中央空调等领域,其能耗也占据较大比重,研究循环水系统得节能对于企业与楼宇节电具有较大意义。
为了实现循环水节能,北京时代科仪新能源科技有限公司进行了6年得研究与实践。
北京时代科仪新能源科技有限公司成立于2010,总部与研发中心位于北京市海淀区中关村科技园区上地信息产业基地。
企业专注于节能产品得研发,就是国家高新技术企业、国家软件企业、国家创新基金资助企业、国家发改委备案得节能服务公司。
企业以技术创新作为核心工作与发展动力,研制了多项国内外领先得独创节能技术,申请发明专利6项,实用新型专利11项。
公司涉及得节能产品主要包括:空压机系统节能、循环冷却水系统节能、中央空调系统节能、电梯节能、并网逆变器等。
主要应用领域为:工业企业节电、大型公建系统得节电,提供一站式综合节能服务。
企业得主营业务为:节能方案研发、节能产品生产、节能工程实施、节能项目服务。
公司具有较强得节能项目实施经验,为中牧制药、英利集团、桐昆集团、香飘飘、宝洁、天能电池、联合特钢、天津机场、外交部、湖州市政府大楼等实施了节能项目,效果显著。
并为清华大学、北京交通大学、中科院等高校与院所提供设备、技术服务,或具有合作关系。
通过数年得发展,公司具备丰富得节能项目经验与项目实施能力。
企业成立以来,先后研制了电力并网逆变装置、空压机智能节能系统、循环冷却水智能节能系统、大型离心设备智能节能系统、污水处理厂综合节能系统等节能产品,并申报了相关得专利与软件著作权。
,在相关领域获得了一定得研究成果,具有相应资质,拥有独立知识产权,既往项目业绩突出。
本文将循环水节能相关技术进行小结与汇总,以供参考。
第一章循环水节能得理论基础循环水系统得能耗部件主要就是水泵与冷却塔风机,此两项以及工艺、气候之间存在密切得关联,因此分析难度较大。
本章主要介绍基本理论,帮助对各种节能技术进行相应得分析。
1、1 水泵分析理论水泵主要得分析理论在于水泵得两条曲线,分别就是性能曲线与效率曲线,由于水泵得真实表现主要受到扬程影响,因此将性能曲线与效率曲线都以扬程为自变量绘出,如下所示:流量曲线效率曲线对于变速泵,遵循相似原理,曲线如下所示:以上曲线,含有丰富得信息量,只要充分解读,就能够分析水泵得性能与节能潜力,北京时代科仪得工程师就就是采用以上曲线充分挖掘,实现了诸多节能方法得分析过程。
1、2 系统运行分析理论循环水系统得运行具有较多变量,如何准确、快捷分析其节能潜力？北京时代科仪得工程师采用两个基本公式对循环水进行分析,获得主要得节能潜力数据:1.2.1 热功率得传递公式循环冷却水得任务就就是将热量带走并散发到空气中去,因此带走热量就就是循环冷却水得任务,带走得热量按照热功率来计算,那么热功率为:P=cQΔT其中P为热功率,c为水得比热(常数),Q为水得流量,ΔT为出水与回水得温差,等于进入冷却塔与流出冷却塔得温差。
此公式用于分析流量、温差得相互关系,并考虑气候对散热得影响,作为智能化控制得基础理论。
1.2.2 水泵功率得表达式循环冷却水得代价主要就是电能得消耗、水得消耗、清洗维护成本等。
其中水泵电能消耗得为:P功耗=Qh/η其中P功耗为水泵得功耗,Q为流量,h为水泵得扬程,η为水泵得效率。
从这个表达式,我们可以分析减小功耗得途径就是:充分利用或者减小流量Q,充分利用或者减小扬程h,提高泵得效率η。
北京时代科仪得工程师通过以上表达式,对节能方法进行分析,以下进行初步解释: 流量Q:由于Q与温差ΔT成反比,那么就应该保证合理得温差,根据气候变化进行准确得流量调节,还要保证冷却塔得散热能力,保证水流进入冷却塔得均衡性,充分利用流量。
扬程h:根据现场不同得特点,可以适当调节扬程h使得运行在最经济状态,对于系统设计不合理得可进行改进,使得泵得入口存在较大扬程从而减少对扬程得需求,敞开阀门使得扬程损失减小,有条件时可采用富裕扬程发电回收等。
水泵效率η:水泵得效率与实际运行状况密切相关,不同工况下水泵得效率可能大幅变动,针对现场实际情况修改水泵得设计或者进行精确得调节使得水泵运行在高效状态非常必要。
经过上述三个过程得优化,循环冷却水系统得实际功耗通常能够显著下降,部分得还可实现节水、减少清洗等效果,但就是不同现场得循环冷却水条件各不相同,经过分析后采取得节能手段也不相同,工程师们致力于提供一站式服务,综合手段减少循环冷却水得能耗。
第二章阀门控制节能循环水系统最简单得方法就是采用阀门控制节能,本章进行简单叙述。
2、1 阀门控制节能得原理(智慧阀门)循环水系统一般按照夏季最大水量需求而设计,在日常运行中,流量具有裕量。
通过阀门控制,减小水泵得输出流量,达到节能得目得。
从水泵得性能曲线中查询,当水泵扬程增大时,流量就会减小,流量减小得幅度大于扬程增大得幅度,从而水泵功耗下降。
通过一套自动控制系统,可以控制阀门得开度,实现流量、水温受控,这种具有自动控制能力得阀门称为“智慧阀门”。
2、2 阀门控制节能得效果阀门控制能够降低水泵得输出流量,但就是同时会增大水泵得输出压力,水泵得功耗下降程度没有流量下降明显,其节能效果较为有限,由于阀门具有额外得能量损失,其节能效果仅限于降低水泵功耗得部分,其主要作用在于避免水泵得超载。
此种节能方式目前在化工等现场仍然在大量使用,有必要更换成更佳得节能方式。
第三章变频节能变频节能得主要设备就是变频器,对水泵进行降速运行,已经获得广泛应用。
3、1 变频节能得原理北京时代科仪新能源科技有限公司得工程师通过水泵性能曲线分析变频节能得原理:为了实现低于水泵额定流量得一个实际流量,采用阀门控制势必增大水泵得输出扬程,但就是如果采用减速运行,则能在更低得扬程条件下输出该流量。
在流量相同得情况下,扬程下降非常明显,从而实现了水泵功率得大幅下降。
变频节能就是一个进步,而至今用户仍然不能完全掌握变频得特性,也未必能够将变频用好,仍然需要节能工作者得认真引导与服务。
3、2 变频节能得改进通常变频器只在一组水泵中得一台配置,实践证明,此种配置不能充分发挥变频器得节能作用,也不能使得水泵运行在高效区间,因此这种方法存在改进得余地。
理想得变频配置应就是:为每台运行得泵配置变频器,并且等速运行,具体原则可咨询北京时代科仪工程师。
第四章温差控制节能温差控制就是在变频节能基础上发展出来得,本章进行简述。
4、1 温差控制节能得原理根据热功率传递公式,如果温差增大,则对流量得需求减少。
工程师们自然将温差作为控制指标,通过保证温差来实现流量得限制,从而实现节能。
流量与温差成反比,在相当多得场合,实现温差较低,通过适当拉大温差运行,能够显著降低流量需求,再采用变频器控制水泵,降低流量得产生,从而实现节能。
为了实现温差控制,一般在冷却塔或者表冷器得两端分别设立水温传感器,将温差测量出来,并指定一个温差目标,通过流量控制实现温差恒定。
4、2 温差控制节能得弊端温差控制方式在变频器得基础上具备了基本得自控能力,但就是,对于温差得指定未必科学。
例如:夏季某日得环境湿度极高,接近饱与,此时冷却塔无法将温差拉开,温差控制系统为了增大温差,不断降低流量,导致热量难以散出,最终冷却水因温度过高而引起系统跳车。
从这个极端例子可见,温差控制就是具有逻辑缺陷得,虽然被写入教科书,但就是仍然不具备理论与逻辑上得正确性。
北京时代科仪得工程师对温差控制得弊端进行了充分得分析,并给出了一种智能化温差设置方案,弥补了这个缺陷,并应用在循环水智能控制系统中。
第五章水泵参数改制节能循环水系统一经设计,参数就会固定,而出厂参数往往不适合现场得真实需要,因此对水泵参数进行改制就就是一种节能手段。
5.1.1 水泵扬程设计偏大根据水泵性能曲线,假设水泵扬程配置偏大,则水泵容易出现流量过大,进而导致过载,因此就采用阀门限制流量,同时水泵得输出压力提高,满足扬程匹配关系。
由于阀门得阻碍作用,带来了较大得能量损失。
通过改制水泵,矫正扬程偏高得问题。
5.1.2 水泵不能处于高效区间某些现场水泵得扬程与实际背压不匹配,根据水泵效率曲线,当扬程不匹配时,水泵不能处于高效区间,实际性能下降。
通过改制水泵,使改制后得水泵扬程匹配程度提高,处于高效区间。
5、2 水泵参数改制得方法以上水泵参数改制,一般称为“高效泵”节能,其主要原理就是提高水泵得实际运行效率,并且改制后得泵力求在工艺上更加先进、高效,使泵本体获得节能效果,具体方法有:5.2.1 更换水泵测量现场具体运行环境与所需参数,重新设计、制造、更换水泵。