循环水泵变频改造节能方案.doc

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=0.729P50（P为电机轴功率）； 将供电频率由50Hz降为40Hz， 则P40/P50=(40/50)3=0.512， 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（１－Ｓ）／Ｐ　 Ｎ：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）2　　 Ｍ：表示转矩　 　 Ｖ：表示电压 　　 Ｆ：表示频率 Ｋ：为系数 V,(M) M 　０　　　　F，（Ｎ）　　　　　　　０　　　　　　　　Ｎ 　　　　V/F关系 转矩关系 循环水泵工况 目前有循环水泵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。 四、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； 。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，通过开关的选择电位器调速或端子4~20MA电流信号自动频率调速； 。自动信号调节方式：PID调节 4~20MA 为流量或压力信号； 。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 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、4~20MA 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4~20mA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