水泵機組全自動變頻調(diào)壓PLC控制系統(tǒng)設計運行總結
由(5)式可知,流量Q與轉速N的一次方成正比;揚程H與轉速N的平方成正比;軸功率P與轉速N的立方成正比,即功率與轉速成3次方的關系下降。如果不是用降低閥門開度的方法,而是把電機轉速降下來,那么在同樣流量的情況下,原來消耗在閥門阻力的功率就可以避免,從而獲得圖l中BC區(qū)域大小的節(jié)能效果。本全自動變頻調(diào)壓PLC控制系統(tǒng)選擇的調(diào)速泵的功率為P=llOkW,額定轉速為n=1450r/m,從表l可以觀察所需功率和轉速的關系。
據(jù)統(tǒng)計分析,泵大部分工作時間是運行在60%到80%的負載工作點上。由上表可以看出,60%和80%的負載工作點上所需的功率相當于以額定轉速工作時功率的51.2%和21.6%。所以采用變頻調(diào)速控制泵的流量,理論上可以節(jié)約40%的電耗。
5 投資效果
汕頭市澄海區(qū)第一水廠送水泵房安裝實施了全自動變頻調(diào)壓PLC控制系統(tǒng)后,投資效果非常明顯。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)節(jié)能效果非常顯著,而且生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。
根據(jù)用戶統(tǒng)計,月平均節(jié)約電能30000kWh,按工業(yè)電價0.67元/kWh計,每月可以產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益2萬余元,具有明顯的經(jīng)濟效益。
(2)延長設備壽命,降低維修費用。由于電機水泵的轉速普遍下降,運行狀況明顯改善。變頻器啟動和調(diào)速平穩(wěn),這減少了對電網(wǎng)的沖擊。同時叵壓供水對管網(wǎng)不會造成經(jīng)常性的強烈沖擊,對管網(wǎng)起了很好的保護作用。這些都對延長設備的使用壽命,降低設備的維修費用有積極的意義。
(3)改善工作環(huán)境,降低設備故障的可能性。采用變頻調(diào)速技術后,由于水泵出口閥全開,消除了閥門因節(jié)流而產(chǎn)生的噪音,改善了工人的工作環(huán)境。同時,克服了平常因調(diào)節(jié)閥故障對生產(chǎn)帶來的影響,具有顯著的社會效益。
(4)提高設備工作穩(wěn)定性。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,參數(shù)超調(diào)波動范圍小,偏差能及時進行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動調(diào)節(jié),控制精度高,能保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,提高了供水的質(zhì)量和產(chǎn)量。而且變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數(shù)字顯示功能,提高了電機水泵運行的可靠性。
6 結語
汕頭市澄海區(qū)第一水廠全自動變頻調(diào)壓PLC控制系統(tǒng)投入運行4年來,用戶的使用經(jīng)驗表明,系統(tǒng)具有調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運行工藝安全可靠、改善操作人員操作環(huán)境等優(yōu)點。在大力提倡節(jié)約能源的今天,推廣使用這種集現(xiàn)代先進電力電子技術和計算機技術于一體的高科技節(jié)能裝置,對于提高水廠生產(chǎn)率、降低能耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益具有重大的現(xiàn)實意義。
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