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 0  引言

由流体力学可知，泵的流量与转速成正比，扬程(水压)与转速的平方成正比。因此，调节泵的转速可以改变流量和扬程，从而满足生产要求。本文分析采用变频调速装置控制设备转速是如何节能的。

1  节能原理

    图l中曲线①为水泵在恒速下的扬程-流量(H-Q)特性曲线；②为管网的阻力特性(档板开度为全开)。设水泵在设计时工作在A点效率最高，流量Q1为Qe，此时轴功率N1与Q1和H1的乘积成正比，即与A H1O Q1的面积成正比。若生产工艺要求，流量需从Q1减少到Q2，如采用调节档板方法，相当于增加管网的阻力，使管网阻力特性变为曲线③，系统由原来的工作点A变到新的工作点B运行。轴功率与B H2OQ2的面积成正比。如果采用变频调速装置控制水泵的转速，使其转速由n1降到n2。根据水泵参数比例定律，绘出在转速n2下的扬程-流量特性，如曲线④所示。可见在满足同样流量Q2的情况下，扬程H3大幅度降低。轴功率(相当于C H3O Q2的面积)显著减少，节省的功率损耗△N=△HQ2，与B H2H3C的面积成正比，节能的效果是十分明显的。2节能近似计算

    式(3)从采用变频调速装置控制转速获得。

    流量一定时，轴功率与流量的关系见图2中的曲线I。水泵恒速运转，用调节档板方法控制流量时，轴功率和流量关系为：

    平均节能为45％。根据式(5)绘出的AP／P。随Q/Qo的变化曲线如图3所示。通过曲线可以看出，转速调得太低节能反而减少，在44．7％ne时节能效果最好，调速深度既使只有20％，其节能效果也是十分可观的。

3  实例

    某烧结厂循环水泵站设有的水泵各参数见表1，节能改造前后各泵运行的技术数据见表2。节能改造前年用电量实际值为92．4万kWh，改造后为82．3万kWh，节能近11％。

4  节能分析

    从上述实例可见，节能的理论计算值和实际应用值差别很大，其原因是：

    ——由于烧结厂循环水系统的负荷变化不大，可视为恒负载系统。在设计时已进行了方案优化，使选择的水泵接近最佳工作点。因此，改造后节能效果不是十分明显，如果将变频调速装置用于负载变化较大的城市供水系统，其节能效果会更好；

——由于没有经过改造的系统设备比较陈旧，其年运行小时数会小于经过改造后的系统，因此实际节能应大于11％。

5  结语

    对于风机、水泵类负载，采用变频调速装置拖动，其节能效果明显。随着变频调速设备容量的进一步增大，在尾矿系统及水源泵站大力推广变频调速系统，具有非常广阔的前景。