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1、智盛石油化工（惠州）有限公司循环水泵变频节能改造技术方案书智盛（惠州）石油化工有限公司一、水泵类设备的节能原理由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的 平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、 风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正 比）根据上述原理可知：降低水泵、风机的转速就，水泵、风机的功 率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz ,则 P45/P50=（45/50）3=0.729，即P45=0729P50（ P为电机轴功率）; 将供电频率由50Hz降为40
2、Hz ,则 P4O/P50=（40/50）3=0512,即P40=0.512P50 （ P为电机轴功率）二、变频调速的基本原理及特性 对于普通异步电机的无级调速，必须采用变频变压，同时进行的方法才能够实现，异步电机的调速下述公式，因此利用变频技术，调 整电机的供电频率，使电机得到任意转速。N=60f（l-S）/PN:表示转速f：表示频率S:表示滑差率P：表示电机极对数从电机的设计特性，如单纯改变频率，会造成严重的磁过饱和或 转矩变软.根据电机转矩特性以下可知只要在频率F变化时，电压V 跟踪变化.保持压频比V/F为常数，即可保证电机在变频调速的同 时，保证恒转矩输出。如图下图所示M=K(V/F)
3、2三、循环水泵工况转矩关系前有循环水泵2台，功率各为75KW 其工作状况为：设备用水量小的时候，开一台循环水泵，一台冷却风机，此时设备用水量少， 而水泵出水量远大于设备用水量，因此水泵无需全速运行就可满足设备用水量需求；在设备用水量大的时候，一台循环水泵供水量不够， 必须开两台循环水泵和两台冷却风机，两台泵水量供水量远远超过设备用水量需求，因此存在着大量的电能白白的消耗掉了，鉴于以上工 况，对现有的设备进行变频技术改造是非常有必要的，通过调节电机 的转速达到节能的目的。、电气控制方案及技术要求4、1循环水泵1台，功率75KW, 3相AC380V,。 原控制方式 。手动控制， 。调节方式：人工；
4、。控制方式：手动控制泵的启停。启动方式：软启动。变频控制方式 。 变频控制方式：一控。变频控制柜设置工频/变频选择开关，通过开关的选择实现1台原水泵在变频方式下运行；。变频控制柜设置 1#/2#泵选择开关，通过开关的选择实现自动、手动泵切换运行；。变频控制柜设置频率给定选择开关，并安装手动调速电位器，通过动信号调节方式：PID调节420MA为流或压力信号;。变频器故障时，发出报警信号，任一台并自动切换到工频运行； 。变频控制柜增加启动、停止、运行、故障信号及指示； 。完全保持原有工频手动控制方式，。自动控制方式下，采用PLC控制系统，在变频柜内实现工频和变 频互锁； 。硬件配置：施耐德电气产品
5、ATV61变频器、LC1D接触器、XB2按钮、XB2指示灯、RXL中间继电器等;。预留远程控制及指示端子：启动、停止.420MA频率给定信号 五、变频技术改造目的变频改造方案要求保持原有控制系统不变，增加变频调速，根据工 艺要求采用420mA自动控制或手动调速，实时调速，保证工艺要 求，实现节能要求，达到节电效果，倡导绿色环保，为企业创造效益， 为社会创造价值！ 六、开关及开关柜技术选型、要求 。柜体选用GGD2柜体，额定短路开断电流30KA,额定短时耐受电 流30KA，额定峰值耐受电流63KA;。柜体要求有风道设计，且上部装设强制散热风扇，柜体安装散热百 叶窗； 。开关柜配置柜内照明，门控开
6、关； 。柜体顶部设有吊环，易于安装，产品出厂时，柜体底部配有木质底 座，易于叉车运输； 。柜体采用通用柜，构架用冷弯型钢局部焊接组装；零部件按模块设 计，为20模数的安装孔，防护等级IP31表面处理采用静电喷塑， 保证开关柜在整个使用周期表层不剥落，柜体颜色：驼灰色。二次控制回路配线采用 PVC 线槽，过门处套管保护。门及柜体有 可靠地接地连线； 。进出线方式：下进下出； 。进线处配电表及电压转换开关，3相电流表，3相有功电度表 。变频器选用施耐德ATV61产品配操作面板，柜内元器件选用施 耐德电气产品，接线端子选用国标端子，并留有 15%的余量；。铭牌和标牌：柜门背面附主回路、二次原理图、配
7、线图、布置图及 设备表，柜内元件标签明确，且与原理图和配线图对应一致； 。柜体面板配置电源指示灯、常用参数显示仪表直接读取变频器参数； 。柜体尺寸根据现场位置确定，控制柜为 H=2000MM，厚度为600MM,宽度为800-1000MM,前后门为双开门；七、变频柜硬件配置 。循环水泵变频控制柜名称型号规格数量单位变频控制柜GGD22000X800X6002套以下为子项1断路器施耐德NSC4040C34001台2变频器施耐德ATV61HD75N42台3PLC施耐德TWD24DRF1台4TESYS交流接触器施耐德LC1D80M7C6台5TESYS交流接触器施耐德LC1D15000M7C4台6中间继
8、电器施耐德RXL16套7按钮指示灯施耐德XB21批8选择开关施耐德XB21批9调速电位器北京WZ4.7K4套10主母排60X61项11零地母排30X41项12电线电缆BV25MM2等1项13辅助材料：线槽、线号、端子、铜线耳、标牌、 护套、互感器等1项14安装调试1项15单套价格9700016总计105000.0017大写：壹拾万零伍仟元整八、产品供货及图纸资料 。交货时间：自合同生效之日起4-6周； 。交货地点：惠州智盛工厂 。交货时随机附带产品合格证书、检验报告、装箱清单、随机工具等； 。电气设计资料齐全、规范、工整、清晰；。提交资料包括：一次图、二次图、元件布置图、柜体尺寸图，接线，设备
9、明细表，变频器说明书、变频柜使用说明书等；所有资料应 提供相应的电子版二份 九、甲乙双方的责任与义务 。甲方负责现场施工的协调，并指派技术工程师协助乙方工程实施， 保证用电正常； 。甲方须提供原有设备电气方面的相关图纸，供乙方参考； 。甲方负责变频柜以外的工程实施所需材料及施工，并提供电源到变 频柜； 。乙方负责变频柜设计、制作及相关设备的采购，运输、安装、调试； 。乙方按照甲方的技术要求供货，并保证产品的质量及工程进度 十、质量保证及售后服务 。乙方所供货范围的产品为甲方提供自出厂之日起18个月或购买之 日起 12 个月的免费产品保修责任（人为损坏除外）；并提供终生维 修服务； 。甲方指定所
10、需用产品的质量保证及售后服务，按照产品生产厂家的 技术、质量要求执行； 。乙方保证所用的产品为正牌厂家产品；包括施耐德电气等其它产品，并具追溯性； 。完善的售后服务，反应迅速及时，接到服务电话在2小时内赶到现 场；并保证24小时技术支持与服务； 。一流的产品，一流的技术、一流的服务。对提供的产品免费提供技术支持、咨询、培训十一、投资效益分析循环泵工作状态：每小时耗电：75KW X 1=75KW （工作负荷按照额定功率的80%计 算）；每月耗电：24X30X75KWH=54000KWH （每天24小时，每月按 30天计算）每月电费：54000x0.8=4320元（每度电按08元/KWH ）每年用电费：4320 X 12 = 518400元变频后：电机转速可降低到40HZ，按照40HZ理论计算节电率为：48.8% ,按照40%计算那么一台泵:每小时实际节约电能为 75x0.4=30KWH 每年节约电费为：30X24X30X12*0.7=245152元； 总投资：105000元投资回报：250000/105000=8个月收回成本智盛（惠州）石油化工有限公司2011-3-21
