变频器恒压供水方案简述

刘河煤矿压风机房冷却水系统变频器恒压供水方案我矿目前安装有5台压风机，在压风机的冷却水系统设计上采用的是5台压风机同时运行时的冷却水供水量，但是根据我矿目前的生产情况，实际上在正常情况下5台压风机只需要运行2台4台，所以冷却水系统有一定的调节范围，而采用变频调速技术用于我矿压风冷却系统恒压供水，具有节能、安全、供水品质高等优点：一、恒压供水的目的对于供水系统进行的控制，归根到底是为了满足我矿压风冷却系统对于流量的需求。在高峰时期需求量大，需能快速供水;低峰时应维持一定管压。其最根本的控制对象是流量，压力被用来作为控制流量大小的参变量。如果保持供水系统某处压力的恒定，也就保证该处的供水能力和用水流量处于平衡状态，可满足压风冷却系统的用水需求。二、恒压供水的意义1、消除水锤效应异步电机在全电压起动时，从静止状态加速到额定转速的时间非常短。在极短时间内，水的流量从零猛增到额定流量。这巨大变化将引起流质对管道的压强产生过高或过低的冲击，并产生空化现象。压力的冲击会使管壁受力，就像锤子敲击管子一样，故称为水锤效应。水锤效应具有极大的破坏性:压强过高，将引起管子的破裂;压强过低又会导致管子的瘪塌。 恒压供水调速系统可实现水泵电机的无级调速，从而消除供水系统中，因起动和制动过程中动态转矩太大而引起的水锤效应，可延长水泵和管道系统的寿命。2、水泵变频调速系统的节能收益我矿却水系统的供水量设计上采用的是5台压风机同时运行时的水量，结合我矿生产需求实际上在正常情况下5台压风机只需要运行2台4台，所以供水时除高峰期外大部分时间流量较小，只需要维持正常水量时的1/2或4/5，用变频器控制可以使水泵运行的转速随流量的需求而变化，最终达到节能的目的。采用变频调速方案带来的的经济收益：水泵属于平方转矩负载，水泵的水量Q与转速n成正比，而水泵的功率P与转速n的立方成正比。水泵水量Q = K1n 水泵水压 P = K2 n2 水泵功率 P = K2 n3由于水泵需要全年连续运行，所以按水泵每年工作365天计算，每天24小时，每年累计工作时间为：24365=8760小时，水泵电机功率为55kw。下面我们对方案的耗能进行一下比较计算。1）、采用工频运行方式：每年耗电量为:876055=度 按每度电0.55元计算，年支出电费为：0.55元2、采用变频调速方式： 由流体力学可知，P（功率）=Q（流量） H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。我矿水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5每年耗电量为:4/5转速时：876028.16=.6度 按每度电0.55元计算，年支出电费为：0.55元每年节省元1/2转速时：87606.875=60225度 按每度电0.55元计算，年支出电费为：602250.5533123元每年节省元所以，采用变频调速方式的水泵运行节能效果是非常明显的。实践证明变频器的应用不仅节省了能源, 且改善了工艺，启动平稳, 可对电机及水泵起到保护作用, 可提高生产效率，可保障生产安全。三、系统的构成我们在给水管上由压力传感器采集给水的水压信号，此信号与所设定的泵出口压力进行比较，利用比较的结果来控制变频器的输出，进而达到控制水压的目的。1、ID调节功能恒压供水系统的关键在于其电气回路为闭环控制系统，变频器内建的PID功能就可将压力传感器送来的05V信号（反馈值）与泵的出口压力（设定值）进行比较，再控制变频器输出，使反馈值与设定值一致以保持恒定的水压。 2、PID休眠状态当设定值（ 水泵出口压力）低于PID休眠动作准位特定时间后，变频器将执行PID 休眠状态，变频器降低频率运转;当反馈信号超过PID 休眠位准动作特定时间后，变频器会自动切换频率，继续执行PID控制。3、负载运行可选递减转矩形式对于水泵类负载，变频器通过自定义V/F曲线来实现递减转矩这种负载特性，其特点为：变频器输出的电压和电流会随着负载的输出而改变，从而达到自动节能的效果。并且可以避免电机长时间运行在大电流时因温升而造成绝缘的破坏，从而延长电机的使用寿命，减少维护费用。四、系统简图及选型表1、电路图 2、选型表序号名称型号与规格数量备注1变频柜1800*800*60012变频器F2000-P0750T3C1欧瑞3空开ABS203b 200A1LG4空开BKN 2P 6A1LG5直流电源S-50-51明纬6电流表6C2 DC10V 200A1龙光7压力表6C2 DC10V 1MPa1龙光8接线端子UDJ-200/32友邦9按钮LAY50-22D 黄、绿、红各1双科10指示灯AD56-22D AC220V 黄1、红23友邦11指示灯AD56-22D DC24V 绿色2友邦12电位器WXD 2.2K 2W1南通13柜内电线BVR 50mm215m14柜内电线BVR 1mm250m15线槽65x503m16辅材线鼻子、绕线管等五、