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常用節能計算

風機水泵節能計算

 

1、節能原理

        通過流體力學的比例定律可知(圖1):離心風機、離心泵類設備均屬平方轉矩負載,風機的流量與電機的轉速成正比,風機的壓力與電機的轉速的兩次方成正比,風機的軸功率與電機的轉速的三次方成正比。根據上述原理可知,當改變風機的轉速就可改變風機的功率。例如:將風機轉速由1484r/min降到1200 r/min ,電機功率只有原來的60%左右。

                             

                                                          

    風機的靜壓Pst=0,其節能原理可用下圖表示。在圖2中,曲線(1)為風機在額定轉速N1下的風壓風量(H-Q)特性曲線,曲線(2)為風門全開時的管網阻力特性,它們的交點A為風機的設計最高工作點,風機在A點工作其效率最高。此時的風壓為P2,風量Q1,軸功率N1=K.Q1.P2,在圖中可用面積AP2OQ1來表示。

               

                                

根據生產工藝要求,需要將風量從Q1減小至Q2,傳統的方式是將關小風門的方式,相當于增加了管網的阻力,將管網阻力特性變到曲線(3),系統由原來的工作點A變到新的工作點B運行。此時的風壓為P1,風量為Q2,軸功率為N2=K.Q2.P1,在圖中可用面積BP1OQ2來表示,顯然軸功率下降不大。依據n60f/p×(1s)可知,改變電機輸出頻率,就可以改變電機的轉速,風機轉速由n1降為n2,由于風機的靜壓Pst=0,符合相似定律,可直接畫出在轉速N2下的風壓風量(P-Q)特性曲線(4)與管網特性曲線(2)相交于C點運行,此時的風壓為P3,風量為Q2,軸功率N3=K.Q2.P3,在圖2可用面積CP3OQ2來表示,可見隨著風壓的大幅度下降,軸功率N3明顯減少。相對于風門截流法調節,節省的軸功率△N=K.(P1-P3).Q2,即圖中陰影部分的面積,節能效果十分顯著。


2、確定當前實際電機功耗

電機實際功耗的確定應該用戶提供,用戶可以根據典型工況下一定時間內所耗電的電表數計算平均功耗。

在無法獲得直接測量電耗功率信息的情況下,可以用電流近似估算實際功率,計算方法如下:

P=U*I*COSφ

U:供電電壓

I:全電流

COSφ:功率因數


3、確定變頻運行模式的工作頻率


     工作頻率的確定要考慮壓力余度與流量余度兩個因素:

工作頻率=MAX(實際流量/額定流量; )×50HZ

 說明:

  MAX(;):表示取二者之大;


4、核算變頻運行模式時的電機功率消耗

電動機功率消耗=泵與風機的輸出功率/泵與風機效率/變頻器效率/電動機效率

其中:

泵與風機輸出功率計算

泵與風機的輸出功率計算分為兩個步驟,首先,根據運行頻率確定泵與風機的額定輸出功率,其次根據閥門調節狀態適度修正測算其實際消耗功率。

泵與風機的變頻模式時的額定輸出功率=額定流量×額定壓力×(工作頻率/50HZ3

泵與風機效率計算:

如果有特性曲線可直接查找泵與風機效率;其次,如果沒有效率特性曲線,可參考泵與風機額定效率,

電動機效率:以銘牌為準

 

5、計算節能

節能率=(工頻功耗-變頻功耗)/工頻功耗

年接電量=節能率*工頻功耗*年運行時間


 



 


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