祝輝

摘 要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，我國的水泵節(jié)能系統(tǒng)也發(fā)展的越來越完善。變頻調(diào)速在我國現(xiàn)在的水泵節(jié)能系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。本文研究的是變頻調(diào)速在水泵節(jié)能系統(tǒng)中的各種應(yīng)用，主要先就成本問題對變頻調(diào)速在水泵節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用作出分析，然后介紹了變頻調(diào)速等優(yōu)越性和在水泵節(jié)能系統(tǒng)中的重要性，最后通過現(xiàn)實(shí)生活中的例子進(jìn)一步證明變頻調(diào)速系統(tǒng)在水泵節(jié)能環(huán)節(jié)的重要應(yīng)用。水泵節(jié)能系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速不僅可以延長水泵的壽命，還可以提高工作效率，給水泵節(jié)能系統(tǒng)帶來巨大的效益。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；水泵節(jié)能系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TN344；TE937 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0008-01

1 變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)的原理

現(xiàn)在的水泵節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)當(dāng)中的變頻調(diào)速系統(tǒng)主要功能是不斷的提高高壓水泵的利用率，使能量與需求相適應(yīng)，盡量減少能量的損耗，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。一個(gè)機(jī)械設(shè)備的能量利用率和能量損耗率是評價(jià)該機(jī)器設(shè)備的重要標(biāo)準(zhǔn)，水泵節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用了變頻調(diào)速后，能量利用率變高，能量損耗率變低，使整個(gè)機(jī)械設(shè)備的操作性和實(shí)用性大大增強(qiáng)。由此我們可以分析出，如果想要增加能量利用率，就一定要提高水泵的運(yùn)行效率和電機(jī)的操作質(zhì)量。而我國的水泵節(jié)能制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定的高峰，想要?jiǎng)?chuàng)新出新的提高效率的水泵機(jī)械是一個(gè)很困難的事情。當(dāng)水泵和電機(jī)都已確定的時(shí)候，水泵節(jié)能系統(tǒng)的能量利用率與水泵的剩余揚(yáng)程有著直接的關(guān)系，之后就是水泵是否被高效利用。本文所說的變頻調(diào)速系統(tǒng)就是從這兩個(gè)方面來不斷的提升水泵節(jié)能系統(tǒng)的效率和質(zhì)量進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源的目的，其效果非常顯著。

由圖1我們可知，當(dāng)該系統(tǒng)的運(yùn)行軌跡到達(dá)H管道系統(tǒng)和水泵的工作交匯點(diǎn)時(shí)，Hb等于Hx，這時(shí)水泵節(jié)能系統(tǒng)的利用率較高且沒有揚(yáng)程損失。但是一旦操作流量減少，由圖1中的曲線可知，該系統(tǒng)的壓強(qiáng)減小，也就是該系統(tǒng)所需要的水泵揚(yáng)程減少，淡水泵提供的揚(yáng)程增加，這樣就構(gòu)成了一個(gè)差值。這個(gè)差值使系統(tǒng)的能量利用率降低，能量的損耗較大，且集中浪費(fèi)在出口流量處最終使水泵偏離了正常運(yùn)行水平，導(dǎo)致運(yùn)行的效率和質(zhì)量都大大降低。

根據(jù)相關(guān)資料和相關(guān)的實(shí)際情況，我國目前的許多水廠水泵選擇不正確，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙重下滑。最終使水泵和電機(jī)的運(yùn)行效率和工作能力大大降低。相信經(jīng)過長期的發(fā)展，我國的水廠都會應(yīng)用變頻調(diào)速式的水泵節(jié)能系統(tǒng)，這樣不僅能使水泵節(jié)能系統(tǒng)的能量利用率提高，能量損耗率減少，也可以大大減少其剩余的揚(yáng)程，從根本上解決能源浪費(fèi)的問題，保證水泵的高效運(yùn)行性。

2 變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)的工作方式

變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)主要是根據(jù)用水量的大小來工作的。變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)不僅可以改變傳統(tǒng)的水泵節(jié)能系統(tǒng)的能源浪費(fèi)問題，還能提高水泵節(jié)能系統(tǒng)的工作效率和工作水平。隨著科技的進(jìn)步和技術(shù)的創(chuàng)新，水泵節(jié)能系統(tǒng)逐漸由單臺變頻供水系統(tǒng)升級為多泵供水系統(tǒng)，這種多泵節(jié)能系統(tǒng)根據(jù)單臺變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)的原理所設(shè)計(jì)，只要有其中的一臺是變頻水泵，其余的都可以變成變頻水泵。這樣不僅可以完成在恒壓的情況下自動供水，還可以在變頻恒壓供水的過程中改變變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)的流量。當(dāng)變頻水泵的流量是個(gè)三聯(lián)水泵中的流量最大時(shí)，就可以保證多臺水泵的恒壓供水，進(jìn)而可以改變水泵節(jié)能系統(tǒng)的工作效率，提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。我國目前的多臺水泵并聯(lián)模式并不常見。這種供水系統(tǒng)不僅擁有著自動休眠功能的變頻器，還可以在用水流量達(dá)到零的時(shí)候自動進(jìn)行停泵休眠，可以做到在不使用水的時(shí)候自動停止工作，減少不必要的能源浪費(fèi)，也可以達(dá)到最優(yōu)的節(jié)能效果。這種恒壓式的變頻水泵通常有兩種工作方式：第一種是變頻水泵固定工作方式，第二種是變頻水泵循環(huán)軟啟動工作方式。

2.1 變頻水泵固定工作方式

這種變頻水泵固定工作方式應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)該設(shè)備的用水流量小于一臺水泵在正常工作的恒壓條件下的流量時(shí)，這一臺變頻水泵就會迅速的變頻調(diào)速，進(jìn)行供水。相反，當(dāng)該設(shè)備的用水流量大于一臺水泵在正常工作的恒壓條件下的流量時(shí)，這臺變頻水泵就會進(jìn)行變頻調(diào)速，使水流量進(jìn)一步增大。這個(gè)原理就像上文所提到的水泵并聯(lián)問題。在多臺水泵并聯(lián)且變頻調(diào)速恒壓的供水狀況中，一旦供水流量減少，變頻調(diào)速式水泵就會迅速的轉(zhuǎn)動，使變頻調(diào)速器的供電頻率降低，直至降到零流量為止。在降低到零流量的時(shí)候變頻調(diào)速水泵會發(fā)出一個(gè)指令，這個(gè)指令會使工作臺上的變頻水泵以及其他工作水泵自動停止供水。這個(gè)指令的目的是為了降低工作臺上的變頻調(diào)速式水泵節(jié)能系統(tǒng)中水流和電流的沖擊力。在正常投入工作的時(shí)候，變頻調(diào)速水泵的轉(zhuǎn)速極速下降，以滿足恒壓供水的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在水量超出的時(shí)候，變頻調(diào)速水泵又會極速的上升，最終同樣可以滿足恒壓供水的標(biāo)準(zhǔn)和要求。這樣一來，變頻調(diào)速式水泵就會在運(yùn)行狀態(tài)和停止工作狀態(tài)之間自然的切換，其實(shí)使用壽命自然就更長一些。

2.2 變頻水泵循環(huán)軟啟動工作方式

變頻調(diào)壓水泵循環(huán)軟啟動工作方式是變頻水泵的第二種工作方式。這種工作方式會先把恒壓變量中的循環(huán)軟啟動之后再停止。這種供水的工作方式可以在水量減少的時(shí)候自動提高供水率，在水量增加的時(shí)候自動減少供水率。在變頻水泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作的時(shí)候，可以切換到工作模式進(jìn)行正常的工作，在變頻水泵停止工作的時(shí)候切換到停止使用水泵的模式。一個(gè)變頻水泵的停止和啟用可以影響整個(gè)工作臺上的水泵工作方式，這種就叫循環(huán)軟啟動工作方式。很明顯，變頻水泵具有自動輪換控制供水量的功能，這一功能使工作臺上的任何一個(gè)并聯(lián)水泵都可能成為變頻調(diào)速式水泵。只有這樣才能保證各個(gè)并聯(lián)水泵之間的供水流量大小相等。

根據(jù)變頻調(diào)速式水泵的工作原理，變頻器在正常的工作過程中不可以進(jìn)行輸出切換，因?yàn)檫@樣會是變頻器中的某些零件因的強(qiáng)烈電流的沖擊而遭到損壞，最終減少變頻器的使用壽命。所以為了保護(hù)變頻器的使用，延長變頻器的壽命，在變頻器正常工作的時(shí)候禁止隨意的進(jìn)行工作目標(biāo)切換。隨意切換工作目標(biāo)是變頻器的優(yōu)勢，更是他的弱點(diǎn)。因?yàn)橐坏┳冾l器隨意切換，就會影響其壽命，在少數(shù)情況下還會使其他工作臺上的水泵節(jié)能設(shè)備出現(xiàn)故障而造成損壞甚至停止工作中斷供水等。這會對水廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，給工作帶來巨大負(fù)擔(dān)，將優(yōu)勢變?yōu)槿鮿?，沒有正確合理的利用好其自動切換功能。所以，變頻器的自動切換功能要在一定的范圍和一定的情況下使用。因?yàn)橹挥羞@樣才能保證變頻器及其工作臺上的其他水泵系統(tǒng)正常的運(yùn)行工作。

3 結(jié)語

綜上所述，使用了變頻調(diào)速系統(tǒng)的水泵節(jié)能系統(tǒng)不僅從根本上解決了能源的不必要消耗問題，還提高了水泵節(jié)能系統(tǒng)的工作效率，減少了水資源的流失和不必要的金錢物力，這樣節(jié)約了成本，提高了利潤，延長了機(jī)器的使用壽命，保證了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，最終使經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都達(dá)到最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]譚勁，陳元莉.影響水泵變頻調(diào)速節(jié)能效果的因素探討[J].中國給水排水，2007，（10）：88-91.

[2]錢宏琦，陳海虹，周潔.離心水泵變頻調(diào)速節(jié)能機(jī)理分析[J].貴州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，27（05）：44-46.

[3]耿肇秋，宋洪濤.高壓變頻調(diào)速水泵與工頻水泵并聯(lián)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].變頻器世界，2012，（03）：85-88.