摘 要：本文以節(jié)能降耗為重點，分析了兩種變頻技術在天鋼高壓水除鱗供水系統(tǒng)中的經濟性，提高能源利用率，取得更大的企業(yè)效益。

關鍵詞：液力耦合器;變頻;經濟;節(jié)能

高壓水除鱗供水系統(tǒng)的離心泵是高能耗的流體輸送機械，為節(jié)約能源可根據(jù)不同工況采用不同的流量調節(jié)方式，調節(jié)方式不同所消耗的電能不同。采用變頻調速方式，是水泵節(jié)能降耗的最有效方式，是企業(yè)節(jié)能降耗的主要技術手段之一。變頻調速又分電變頻器調節(jié)和機械變頻調節(jié)，液力偶合器技術屬機械變頻調速范疇，其在高壓水除鱗供水系統(tǒng)中的應用案例就說明了這一點。

一、高壓水除鱗泵站供水形式、性能參數(shù)、工作原理簡介

1、除鱗泵站供水形式：電機+液力偶合器+離心泵+蓄能器組

2、主要性能參數(shù)：

高壓水泵

型? ? 號：2DC-11DCL

流? ? 量：300m3/h

出口壓力：21MPa（max）

轉? ? 速：2895rpm

液力偶合器

型? ? 號：GWT58CL

傳遞功率范圍：1125～3250KW

調速范圍：20～97%

額定轉差率：S=1.5～3%

電機

型? ? 號：YKS630-11-2

額定功率：2500KW

額定電壓：10KV

轉? ? 速：2988rpm

3、工作原理

液力偶合器安裝在電機和離心泵之間。電機恒速運行，通過改變偶合器勺管位置，就能控制工作室內的油量，從而改變傳遞力矩的大小，實現(xiàn)離心泵轉速——排量的調整。當蓄能器壓力或水位達到設定下限時，液壓執(zhí)行器控制勺管上行，偶合器轉子內工作油充滿，偶合器泵輪和渦輪在液動力作用下同步轉動，使離心泵高速高壓負載運行;當蓄能器水位或壓力達到設定上限時，液壓執(zhí)行器控制勺管下行，排出偶合器轉子內的工作油，偶合器泵輪與渦輪產生轉速差，離心泵低速低壓空載運行，從而達到節(jié)能目的。

二、不同調速方式經濟分析

適合高壓水除鱗泵站供水系統(tǒng)應用的變頻調速技術有兩種：高壓變頻器變頻和液力偶合器變頻，這兩種變頻技術都能實現(xiàn)離心泵的調節(jié)功能，達到調節(jié)流量的目的。但其初投資、維護費用和節(jié)能方面各不相同，下面將這兩種調速方式做如下比較。

1 投資經濟比較

1.1高壓變頻器調速給水泵投資構成主要是給水泵、變頻電動機、變頻器、開關柜、電纜。由于國內高壓變頻技術尚不是很成熟，引用國外的高壓變頻器初投資非常昂貴。只一臺變頻器造價（2500KW）就達400余萬元，加上變頻電機與普通電機的差價、普通電纜與變頻電纜的差價，每臺套高壓水除鱗供水系統(tǒng)比采用偶合器變頻系統(tǒng)多投入資金500余萬元。

1.2液力偶合器調速給水泵投資構成主要是給水泵、定速電動機、液力偶合器。每臺套高壓水除鱗供水系統(tǒng)只增加一臺偶合器，造價只增加35萬元左右。

2 維修經濟比較

2.1 變頻器年維修費用較大。由于變頻器是高科技電力電子產品，電子線路比較復雜，主要零部件基本需要進口，而且在高壓水除鱗供水系統(tǒng)中應用極少，一旦出現(xiàn)故障，查找故障點較困難。

2.2液力偶合器年維修費用極低。國內液力偶合器的技術比較成熟。液力偶合器調速給水泵的維修量除給水泵外，主要是液力偶合器的油系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，而且液力偶合器具有無磨損、防震隔振作用;具有透穿性能，良好的起動性能。采用純機械的液力偶合器變頻技術進行調速控制，簡化了控制程序，出現(xiàn)故障較直觀，很容易解決，因此其年維修費用可忽略不計。

3 節(jié)能經濟性比較

由水泵各種調速節(jié)電的比較圖可知，變頻器調速控制較接近理想控制曲線，但與液力偶合器相比，優(yōu)勢不大。

三、結束語

綜合以上經濟性比較，我們在天鋼3500mm中厚板高壓水除鱗供水系統(tǒng)中最終選取了機械變頻的方式，即采用了電機+液力偶合器+離心泵+蓄能器組的供水形式，既節(jié)省了大量的前期投資，又得到了較好的節(jié)能效果，能源利用效率比常規(guī)的離心泵系統(tǒng)提高了60%以上，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經濟效益。

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作者簡介：

劉友泉，工程師，天津城市建設學院計算機科學與技術專業(yè)本科畢業(yè)，東北大學機械工程領域專業(yè)工程碩士學位，現(xiàn)就職于天津鋼鐵集團有限公司，從是工藝及設備的培訓管理工作。