电气节能技术第5章风机与泵节电PPT课件

《电气节能技术第5章风机与泵节电PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气节能技术第5章风机与泵节电PPT课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 11级电力电子与电力传动专业级电力电子与电力传动专业电气节能技术电气节能技术学学 时时 20+10任课教师任课教师 王世荣王世荣联系电话联系电话 133143960572021/7/241第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术第一节第一节 风机节电技术风机节电技术风机节电技术主要有以下几种：风机节电技术主要有以下几种：1风机调速节电风机调速节电（1）风机调速节电的基本原理）风机调速节电的基本原理风机耗电量与机组转速的三次方成正比。风机耗电量与机组转速的三次方成正比。通通常常，设设备备是

2、是根根据据生生产产中中可可能能出出现现的的最最大大负负荷荷条条件件，即即最最大大流流量量进进行行选选择择的的。而而实实际际生生产产需需要要的的流流量量往往往往比比设设计计的的最最大大流流量量要要小小得得多多。为为此此常常常常通通过过调调节节风风门门来来控控制制，结结果果在在风风门门上造成很大的节流损耗。上造成很大的节流损耗。 2021/7/242第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 如果改用调速电机，则当需要如果改用调速电机，则当需要的流量减小时，电动机的转速的流量减小时，电动机的转速可随着降低，这样消耗的能量可随着降低，这样消耗的能量会显著减少。会显著减少。 右图绘出了风机类机械

3、在不同右图绘出了风机类机械在不同转速下的典型输出特性：转速下的典型输出特性： 曲线曲线R（I）和）和R（II）表示由输）表示由输送气体管道的阻力所决定的管送气体管道的阻力所决定的管路特性曲线。路特性曲线。 当机组的转速为当机组的转速为n1、管道阻力为、管道阻力为R（I）时，输送的流量）时，输送的流量Qn由风由风机的输出特性机的输出特性H（n1）和管路特）和管路特性性R（I）的交点）的交点A决定。决定。 2021/7/243第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 这这时时风风机机输输出出的的压压力力是是HA，所所需需轴功率是轴功率是（为风机效率）为风机效率） 现在如果需要的流量只是现在

4、如果需要的流量只是 ，在管道阻力不变的情况下，实际在管道阻力不变的情况下，实际所需的压力只是所需的压力只是HC，应比，应比HA下降。下降。但是如果电动机转速不变，当流但是如果电动机转速不变，当流量为量为 时，风机的输出压力反时，风机的输出压力反而要增高到而要增高到HB。这个压头差值就。这个压头差值就是需要通过调节风门、增加管道是需要通过调节风门、增加管道阻力，使管道特性由阻力，使管道特性由R（I）变成）变成R（II）来实现的。）来实现的。 这时风门上的损耗等于：这时风门上的损耗等于： 2021/7/244第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 这时风门上的损耗等于：这时风门上的损耗等

5、于： 如果不采用关小风门的办法，而如果不采用关小风门的办法，而是把电动机转速下降到是把电动机转速下降到n2，使风，使风机的输出特性变成机的输出特性变成H（n2），则随），则随着风机的输出风量减少，在输送着风机的输出风量减少，在输送同样流量的情况下，原来消耗在同样流量的情况下，原来消耗在风门上的功率风门上的功率Nfm就可以避免。就可以避免。 因此，具有明显的节能效果。据因此，具有明显的节能效果。据资料统计，可节电资料统计，可节电20%30%。 2021/7/245第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 下图为采用不同调节方法时风机的功耗曲线。其中：下图为采用不同调节方法时风机的功耗曲线

6、。其中：出口采用风门挡板调节；出口采用风门挡板调节；进风口采用风门挡板调节；进风口采用风门挡板调节；进进口口采采用用轴轴向向导导流流器器（用用于于离离心心式式），进进口口采采用用静静叶叶调调节器（用于轴流式）；节器（用于轴流式）；可控硅串激调速，电磁离可控硅串激调速，电磁离合器调速，电机变极调速，合器调速，电机变极调速，耦合器调速；耦合器调速；变频调速。变频调速。 2021/7/246第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 在在进进风风口口安安装装调调节节风风门门，其其调调节节效效果果虽虽然然不不算算很很好好，但但比比在在出出口侧安装调节风门要好得多，目前多用于离心通风机上。口侧安装

7、调节风门要好得多，目前多用于离心通风机上。在在子子午午加加速速轴轴流流通通风风机机上上用用的的导导流流调调节节器器，类类似似于于轴轴流流通通风风机机中中进进口口静静叶叶调调节节结结构构，其其调调节节效效果果比比离离心心通通风风机机进进口口挡挡板板为为好好。它是轴流通风机静叶调节的一种最好型式。它是轴流通风机静叶调节的一种最好型式。改变风机转速，其节电效果最好，尤其是变频调速。改变风机转速，其节电效果最好，尤其是变频调速。 2021/7/247第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）通过改变转速使风机容量适应负荷要求）通过改变转速使风机容量适应负荷要求改变转速能改变风机的特性。当

8、风机转速由改变转速能改变风机的特性。当风机转速由n1改变为改变为n2时，时，风量风量Q、静压力、静压力Hj及轴功率及轴功率N将按以下关系式变化将按以下关系式变化 式中各符号的下角数字表示从状态式中各符号的下角数字表示从状态1到状态到状态2。（3）风机变频调速节电）风机变频调速节电风机与水泵负载一样，都是平方转矩负载。因此有关水泵变风机与水泵负载一样，都是平方转矩负载。因此有关水泵变频调速节电的内容同样适用于风机。频调速节电的内容同样适用于风机。 2021/7/248第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 2风机叶轮改造节电风机叶轮改造节电（1）切短或加长叶轮叶片）切短或加长叶轮叶片当

9、使用中的风机流量比实际所需要的流量大（或小）而又不当使用中的风机流量比实际所需要的流量大（或小）而又不能采用调速控制时，可将原有风机的叶片顶端切去（或加长）能采用调速控制时，可将原有风机的叶片顶端切去（或加长）一段。所切去或加长的尺寸，应由流量和直径的关系决定。一段。所切去或加长的尺寸，应由流量和直径的关系决定。当加长或切短的叶片长度不超过原叶轮直径的当加长或切短的叶片长度不超过原叶轮直径的20%时，风机时，风机相对性能的改变，有下列近似关系式相对性能的改变，有下列近似关系式 流量流量风压风压轴功率轴功率式中，式中，D1、D2 改造前、后的叶轮直径。改造前、后的叶轮直径。式中各符号的下角标表示

10、改造前、后的量。式中各符号的下角标表示改造前、后的量。 2021/7/249第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 改造后电动机的输入功率为改造后电动机的输入功率为 式式中中，d 电电动动机机效效率率，一一般般中中小小型型电电动动机机为为75%85%，大大型型电电动动机机为为85%94%，实实际际值值以以制制造造厂厂提提供的数据为准；供的数据为准； t 传动装置效率。传动装置效率。 改造后的叶轮直径为改造后的叶轮直径为 上述方法，通常在风量减少（或增加）上述方法，通常在风量减少（或增加）10%20%时采用，时采用，若超出若超出20%，则采用调换小容量（或大容量）的叶轮为宜。，则采用调

11、换小容量（或大容量）的叶轮为宜。 2021/7/2410第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）调换小容量叶轮）调换小容量叶轮当当风风量量减减少少超超出出20%时时，由由于于叶叶轮轮叶叶片片外外径径切切削削部部分分过过大大，运运转转范范围围变变狭狭，将将会会使使风风机机效效率率下下降降。这这时时可可以以采采用用调调换换成成小容量的叶轮。小容量的叶轮。（3）减少多级增压风机叶轮的级数）减少多级增压风机叶轮的级数 当叶轮级数为当叶轮级数为23级的场合，可采取切短叶轮叶片的方法级的场合，可采取切短叶轮叶片的方法减少风量；而当叶轮级数超过减少风量；而当叶轮级数超过56级的场合，可采取抽

12、去叶级的场合，可采取抽去叶轮级数的方法减少风量。要注意：当抽去高压侧级数时，主轮级数的方法减少风量。要注意：当抽去高压侧级数时，主要表现为压力降低；当抽去低压侧级数时，则压力和风量均要表现为压力降低；当抽去低压侧级数时，则压力和风量均减小。减小。 2021/7/2411第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （4）减少或增加叶轮宽度）减少或增加叶轮宽度 当当原原风风机机的的压压力力能能克克服服管管道道阻阻力力，只只是是流流量量大大于于（或或小小于于）实实际际所所需需要要的的流流量量而而又又不不能能采采用用调调速速控控制制时时，可可以以用用减减少少（或或增增加加）叶叶轮轮宽宽度度的的办

13、办法法来来满满足足需需要要。因因为为加加宽宽工工艺艺复复杂杂，有时全部更换叶片，只利用原有的前后盘。有时全部更换叶片，只利用原有的前后盘。减减少少或或增增加加叶叶轮轮宽宽度度的的尺尺寸寸，应应按按流流量量决决定定，有有下下面面的的近近似似关系式关系式 式中，式中，b1、b2改造前、后的叶轮宽度。改造前、后的叶轮宽度。 2021/7/2412第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 3风机串、并联运行节电计算风机串、并联运行节电计算风风机机可可以以根根据据实实际际需需要要的的负负荷荷情情况况，采采取取串串联联或或并并联联运运行行方方式。串、并联后风机特性曲线将改变。式。串、并联后风机特性

14、曲线将改变。（1）风机串联运行特性）风机串联运行特性在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示的两在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示的两台风机串联运行时，总静压力如实线所示。台风机串联运行时，总静压力如实线所示。 该实线与管道系统的阻力曲线该实线与管道系统的阻力曲线R的交点的交点A，即为工作点。这，即为工作点。这时每台风机的流量为时每台风机的流量为Q2，静压，静压力为力为Hj2/2。 因为是由性能相同因为是由性能相同的两台串联组成的两台串联组成2021/7/2413第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）风机并联运行特性）风机并联运行特性控制风机的并联台数是

15、减小运行风机的轴功率的有效方法。控制风机的并联台数是减小运行风机的轴功率的有效方法。在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示的两在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示的两台风机并联时，其总静压力如图中实线所示。台风机并联时，其总静压力如图中实线所示。 该实线与管道系统的阻该实线与管道系统的阻力曲线力曲线R的交点的交点A，即，即为工作点。这时每台风为工作点。这时每台风机的流量为机的流量为Q2/2，静压，静压力为力为Hj2。 2021/7/2414第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 第二节第二节 水泵节电技术水泵节电技术水泵节电技术主要有以下几种：水泵节电技术主要有

16、以下几种：1水泵调速节电水泵调速节电（1）水泵调速节能的基本原理）水泵调速节能的基本原理水泵的耗电量与机组的转速的三水泵的耗电量与机组的转速的三次方成正比。次方成正比。在使用恒定转速的电动机而通过调节阀控在使用恒定转速的电动机而通过调节阀控制出水量时，随着管道阻力的增加，由下制出水量时，随着管道阻力的增加，由下图中的图中的R（I）变成）变成R（II），工作点由），工作点由A移动到移动到B，出水量由，出水量由Q1减少到减少到Q2。同时，。同时，扬程由扬程由H1增加到增加到H3，因而轴功率由，因而轴功率由N1变变成成N2。 2021/7/2415第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 如

17、果使用调速电动机控制出水量，如果使用调速电动机控制出水量，则随着泵的出水量的变化，若要使则随着泵的出水量的变化，若要使管道末端的压力总保持恒定，就可管道末端的压力总保持恒定，就可以改变泵的转速，如图中相应的转以改变泵的转速，如图中相应的转速从速从n1减少到减少到n2，工作点由，工作点由A移到移到C，出水量由，出水量由Q1减少到减少到Q2，扬程由，扬程由H1变为变为H2。 从上面分析可知，上述两种方从上面分析可知，上述两种方法都可以控制出水量。法都可以控制出水量。 2021/7/2416第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 但但由由调调节节阀阀进进行行控控制制时时，使使泵泵在在B点点

18、运运行行时时所所消消耗耗的的电电力力（轴轴功率）功率）N2为为 由由调速方式调速方式使泵在使泵在C点运行时，点运行时，所消耗的电力（轴功率）所消耗的电力（轴功率）N3为为 因此，通过调速来控制出水量比用因此，通过调速来控制出水量比用调节阀控制出水量所节约的电力为调节阀控制出水量所节约的电力为 2021/7/2417第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）调节阀门上的电能损耗计算）调节阀门上的电能损耗计算 当泵出口压力高于需要值时，若用调节阀门（节流阀当泵出口压力高于需要值时，若用调节阀门（节流阀门）调节，这时调节阀门上的电能损耗为门）调节，这时调节阀门上的电能损耗为 式中，式中

19、，H 富裕扬程，即调节阀门上的压降，富裕扬程，即调节阀门上的压降，Pa。 （3）通过改变转速使泵的容量适应负荷变化）通过改变转速使泵的容量适应负荷变化改变转速能改变泵的特性。改变转速能改变泵的特性。当当泵泵的的转转速速由由n1改改变变为为n2时时，流流量量Q、扬扬程程H及及轴轴功功率率N按按下列关系变化为下列关系变化为 2021/7/2418第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 当泵的转速由当泵的转速由n1改变为改变为n2时，流量时，流量Q、扬程、扬程H及轴功率及轴功率N按下列关系变化为按下列关系变化为式中各符号右下角数字式中各符号右下角数字1、2分别表示转速改变前、后的量。分别表

20、示转速改变前、后的量。一一般般，当当转转速速在在额额定定转转速速的的20%左左右右范范围围内内变变化化时时，泵泵的的效效率变化很小，可以认为基本不变。率变化很小，可以认为基本不变。采采用用泵泵调调速速措措施施，初初期期投投资资较较大大，但但节节能能效效果果显显著著，尤尤其其适适用于大容量泵。用于大容量泵。 但要注意：但要注意：扬程越大，阻力曲线越平，即使转速稍有变化，扬程越大，阻力曲线越平，即使转速稍有变化，流量也会大幅度变动，且节能效果较差。流量也会大幅度变动，且节能效果较差。 2021/7/2419第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 2水泵变频调速节电水泵变频调速节电（1）变

21、频器的选用）变频器的选用平方转矩负载变频器的选用平方转矩负载变频器的选用 水水泵泵、风风机机类类负负载载为为平平方方转转矩矩负负载载，可可选选用用通通用用变变频频器器或节能型变频器。或节能型变频器。通用变频器的电压通用变频器的电压/频率（频率（U/f）模式如下图所示。）模式如下图所示。U/f =定值定值2021/7/2420第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 低速下负载转矩非常小，对变频器的运行温度、转矩低速下负载转矩非常小，对变频器的运行温度、转矩等都不存在问题，只需考虑在额定点变频器运行引起等都不存在问题，只需考虑在额定点变频器运行引起的损耗增大即可。如采用节能型变频器，能取

22、得更好的损耗增大即可。如采用节能型变频器，能取得更好的节能效果，比调节挡板、阀门可节能的节能效果，比调节挡板、阀门可节能40%50%。 若不进行若不进行U/f一定的控制，而采用上图中虚线所示的一定的控制，而采用上图中虚线所示的U/f模模式下频率，则电动机效率提高，节能效果更大。式下频率，则电动机效率提高，节能效果更大。 U/f =定值定值2021/7/2421第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 变频器选择示例变频器选择示例以瑞典以瑞典ABB公司的公司的SAMIGS系列变频器为例，根据负载特性及系列变频器为例，根据负载特性及电动机功率选择变频器可参见下表。电动机功率选择变频器可参见

23、下表。 2021/7/2422第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 水泵、风机类负载时变频器容量的计算水泵、风机类负载时变频器容量的计算 水泵、风机类负载时变频器的额定电流水泵、风机类负载时变频器的额定电流IfN应不小于应不小于1.1倍电倍电动机的额定电流动机的额定电流IN，即，即 IfN 1.11.1IN 根据起动、加速、最大负载转矩，可按下表选择变频器的容量。根据起动、加速、最大负载转矩，可按下表选择变频器的容量。 2021/7/2423第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 选择和使用变频器时的注意事项选择和使用变频器时的注意事项A 只只有有当当额额定定频频率率时时

24、，（如如50HZ），电电动动机机才才有有可可能能达达到到额额定定输出转矩。输出转矩。B 在在大大于于或或小小于于额额定定频频率率下下调调速速，电电动动机机的的额额定定输输出出转转矩矩都都不不可能用足。可能用足。例例如如，当当频频率率调调到到20HZ时时，电电动动机机能能达达到到的的输输出出转转矩矩约约为为额额定定转矩的转矩的80%；当频率调到；当频率调到10HZ，输出转矩约为额定转矩的，输出转矩约为额定转矩的50%。如如果果不不论论转转速速高高低低，都都需需要要有有额额定定输输出出转转矩矩，则则应应选选用用功功率率较较大的电动机降容使用才行。大的电动机降容使用才行。对对于于平平方方转转矩矩的的

25、负负载载，当当转转速速调调到到额额定定频频率率以以上上，则则所所需需功功率率急急剧剧增增加加，有有时时超超过过电电动动机机、变变频频器器的的容容量量，导导致致不不能能运运转转或或过热，所以不要轻易提高频率。过热，所以不要轻易提高频率。 2021/7/2424第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）变频调速线路）变频调速线路电动机正转运行变频调速线路电动机正转运行变频调速线路如下图所示如下图所示工作原理：工作原理：调节频率给定电调节频率给定电位器位器RP，设定电动机运行速，设定电动机运行速度。按下运行按钮度。按下运行按钮SB1，继，继电器电器KA得电吸合并自锁，得电吸合并自锁，其

26、常开触点闭合，其常开触点闭合，FR-COM连接，电动机按照预先设定连接，电动机按照预先设定的转速运行；停止时，按下的转速运行；停止时，按下停止按钮停止按钮SB2，KA失电，失电，FR-COM断开，电动机停止。断开，电动机停止。2021/7/2425第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 采用国产采用国产JP6C型变频器的三速运行线路型变频器的三速运行线路线路如下图所示线路如下图所示 工作原理：工作原理：JP6C型变频器设有多速选择信号型变频器设有多速选择信号端子（这里仅用三速），因此不端子（这里仅用三速），因此不需要选用件。频率的给定可以有需要选用件。频率的给定可以有三种速度，三种速

27、度，高速、中速和低速高速、中速和低速用用各自的给定电位器调速。继电器各自的给定电位器调速。继电器KA1、KA2、KA3相互连锁。若相互连锁。若按下按钮按下按钮SB1，继电器，继电器KA1吸合吸合并自锁，其常开触点闭合，并自锁，其常开触点闭合，X1-COM连接，另一副触点将连接，另一副触点将FWD-COM连接，电动机按高速指令运连接，电动机按高速指令运行；同样，按下按钮行；同样，按下按钮SB2和和SB3，电动机将分别按中速和低速指令电动机将分别按中速和低速指令运行。运行。 2021/7/2426第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 一台变频器控制多台电动机并联运行线路一台变频器控制多

28、台电动机并联运行线路线路如下图所示线路如下图所示 工作原理：工作原理：调节操作单元的电位器调节操作单元的电位器RP（图中未标出），设定（图中未标出），设定电动机转速。按下起动按钮电动机转速。按下起动按钮SB1，接触器，接触器KM得电吸合得电吸合并自锁。这时操作单元信号并自锁。这时操作单元信号从从STF输出，变频器输出，变频器FR-COM连接，各电动机按同连接，各电动机按同一转速运行。停机时，按下一转速运行。停机时，按下停止按钮停止按钮SB2，接触器，接触器KM失电释放，同时变频器失电释放，同时变频器FR-COM断开，电动机停止。断开，电动机停止。 2021/7/2427第第5章章 风机和水泵节

29、电技术风机和水泵节电技术 3水泵叶轮改造节电水泵叶轮改造节电（1）车削或更换叶轮）车削或更换叶轮 当使用中的泵流量比实际所需要的流量大、而又不能采当使用中的泵流量比实际所需要的流量大、而又不能采用调速控制时，可将原有泵的叶轮车削一段或更换叶轮，这用调速控制时，可将原有泵的叶轮车削一段或更换叶轮，这时泵的相对性能将按下列近似关系式改变（假设原来的叶轮时泵的相对性能将按下列近似关系式改变（假设原来的叶轮出口宽度出口宽度b在出口附近不变）在出口附近不变） 式中，式中，D1、D2 改造前、后泵的叶轮外径。改造前、后泵的叶轮外径。改造后电动机的输入功率为改造后电动机的输入功率为改造后的叶轮直径为改造后的

30、叶轮直径为 上述改造只限于离心泵。上述改造只限于离心泵。 2021/7/2428第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 下下图图为为叶叶轮轮加加工工前前后后泵泵特特性性改改变变情情况况。曲曲线线I和和II分分别别对对应应切切削削前后的前后的Q-H特性。特性。实际上，加工前后叶轮出口宽度和出口角度等都要发生变化，实际上，加工前后叶轮出口宽度和出口角度等都要发生变化，这样就会破坏形状相似性，因此要使上述各式成立，加工比这样就会破坏形状相似性，因此要使上述各式成立，加工比D2/D1应大于应大于0.8。 特别是叶轮出口宽度特别是叶轮出口宽度b大的泵（大的泵（B型），型），Db几乎不变。这种场

31、合，几乎不变。这种场合，通过加工，泵的特性变通过加工，泵的特性变化与化与A型的稍有不同。型的稍有不同。 2021/7/2429第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 2021/7/2430第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 按按表表中中公公式式求求得得的的各各值值是是近近似似值值，为为了了避避免免过过量量切切削削，建建议逐步切削。议逐步切削。很很多多泵泵的的叶叶轮轮处处于于A型型和和B型型之之间间，加加工工时时的的性性能能改改变变可可以以这两种型式作参考。这两种型式作参考。以以上上两两种种叶叶轮轮的的实实际际加加工工量量要要比比计计算算加加工工量量大大，这这是是由由于于

32、受叶轮交叉影响的结果。叶轮加工量修正曲线如右图所示。受叶轮交叉影响的结果。叶轮加工量修正曲线如右图所示。 2021/7/2431第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 另另外外，泵泵的的效效率率因因叶叶轮轮加加工而降低。工而降低。下下图图为为进进行行外外径径加加工工后后的的场场合合，将将各各外外径径的的扬扬程程曲曲线线效效率率相相等等的的点点连连接接起起来来的的等等效效曲曲线线图图，可可以以作作为为叶叶轮轮加加工工时时估估计计泵泵效效率率降降低的标准（供参考）。低的标准（供参考）。 2021/7/2432第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）抽去叶轮叶片（改变级数）

33、抽去叶轮叶片（改变级数）该方法不能改变流量，只能改变扬程，即有下列关系式该方法不能改变流量，只能改变扬程，即有下列关系式 此法也只限于离心泵。抽出前段叶片比抽出后段叶片此法也只限于离心泵。抽出前段叶片比抽出后段叶片效率降低的少。效率降低的少。 2021/7/2433第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 4减少管道阻力和选择合理扬程的节电计算减少管道阻力和选择合理扬程的节电计算（1）减少管道阻力的节电计算）减少管道阻力的节电计算消消除除管管道道上上多多余余的的管管件件和和不不必必要要的的转转弯弯及及锐锐角角，以以减减少少管管道阻力，能降低输送水的单位耗电量。道阻力，能降低输送水的单位

34、耗电量。阻力损失可按下列公式计算：阻力损失可按下列公式计算：直线段管道的管中直线段管道的管中阻力损失为阻力损失为 式中，式中，H 阻力损失，阻力损失，Pa； 沿程阻力系数；沿程阻力系数； L L 管道长度，管道长度，m； Q 流量，流量，m3/s； D 水管直径，水管直径，m； g 重力加速度，等于重力加速度，等于9.81m/s2。 2021/7/2434第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 局部阻力的压头损失为局部阻力的压头损失为 式中，式中，H 阻力损失，阻力损失，Pa； 沿程阻力系数；沿程阻力系数； L L 管道长度，管道长度，m； Q 流量，流量，m3/s； D 水管直径，

35、水管直径，m； 局部阻力系数；局部阻力系数； g 重力加速度，等于重力加速度，等于9.81m/s2。 2021/7/2435第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）选择合理的扬程）选择合理的扬程当当泵泵的的扬扬程程留留有有过过多多余余量量时时，会会浪浪费费电电能能，因因此此应应合合理理确确定泵的运行点的扬程。定泵的运行点的扬程。对于一定的供水系统，泵的扬程应满足以下公式对于一定的供水系统，泵的扬程应满足以下公式 式中，式中，Hj 泵的静扬程，即为吸入容器泵的静扬程，即为吸入容器A与供水容器与供水容器B 之间的液面高度差，之间的液面高度差，m； HB-HA 供水容器供水容器B与吸

36、入容器与吸入容器A的液面压力差，的液面压力差，Pa； 液体重度，液体重度，N/m3。 2021/7/2436第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 5更换泵及电动机的节电计算更换泵及电动机的节电计算（1）采用新式效率高的水泵代替老式效率低的水泵节电量计算）采用新式效率高的水泵代替老式效率低的水泵节电量计算 式中，式中，A 更换后泵的节电量，更换后泵的节电量，kWh； Q 水泵实际流量，水泵实际流量，m3/s； H 水泵实际扬程，水泵实际扬程，m；2 2、1 1 新式水泵和老式水泵的效率；新式水泵和老式水泵的效率； 水泵运行时间，水泵运行时间，h h。 2021/7/2437第第5章章

37、 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2 2）更换电动机的计算）更换电动机的计算当当电电动动机机功功率率大大于于实实际际需需要要时时，可可用用更更换换电电动动机机的的方方法法节节电。电。更换电动机功率的确定更换电动机功率的确定 先根据电动机的实测电流先根据电动机的实测电流I1从电动机负载特性曲线上查出从电动机负载特性曲线上查出电动机的输入功率电动机的输入功率P1、输出功率、输出功率P2和功率因数和功率因数 。 然后根据输出功率然后根据输出功率P2选择一台更换用的电动机，其额定功选择一台更换用的电动机，其额定功率可按下式确定：率可按下式确定： 2021/7/2438第第5章章 风机和水泵节电

38、技术风机和水泵节电技术 更换电动机后节电量计算更换电动机后节电量计算 先用原电动机实际输出功率先用原电动机实际输出功率P2从更换电动机的负载曲线从更换电动机的负载曲线上查出电流上查出电流I2、输入功率和功率因数、输入功率和功率因数 。 然后由下式求得所节约的有功功率然后由下式求得所节约的有功功率 所节约的无功功率为所节约的无功功率为 2021/7/2439第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 6水泵串、并联运行节电计算水泵串、并联运行节电计算泵泵可可以以根根据据实实际际需需要要的的负负荷荷状状况况，采采取取串串联联或或并并联联运运行行。串串、并联后泵的特性曲线将改变。并联后泵的特性

39、曲线将改变。（1）泵串联运行特性）泵串联运行特性在不改变管道系统的情在不改变管道系统的情况下，将性能如右图中况下，将性能如右图中虚线所示的两台泵串联虚线所示的两台泵串联运行时，其总扬程如图运行时，其总扬程如图中实线所示。该实线与中实线所示。该实线与管道系统的阻力曲线管道系统的阻力曲线R的的交点交点A即为工作点。这时即为工作点。这时每台泵的流量为每台泵的流量为Q2，扬，扬程为程为H2/2。图中。图中OB为实为实际扬程。际扬程。 2021/7/2440第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 （2）泵并联运行特性）泵并联运行特性 控制泵的运行台数是减低运行泵的轴控制泵的运行台数是减低运行泵的轴功率的有效方法。功率的有效方法。 在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示在不改变管道系统的情况下，将性能如下图中虚线所示的两台泵并联运行时，其总扬程如图中实线所示。该实线与的两台泵并联运行时，其总扬程如图中实线所示。该实线与阻力曲线阻力曲线R的交点的交点A即为工作点。这时每台泵的流量为即为工作点。这时每台泵的流量为Q2/2，扬程为扬程为H2。 H22021/7/2441第第5章章 风机和水泵节电技术风机和水泵节电技术 复习思考题复习思考题1 画图说明风机调速节电的基本原理。画图说明风机调速节电的基本原理。2021/7/2442