浅谈企业水泵系统节能改造应用
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摘 要：本文是在对上海某纸业有限公司进行调研的基础上，根据水泵系统的实际情况进行了测试和分析，找出系统存在的节能空间，提出可以提高系统运行效率技术改造措施，达到降低水泵能耗、提高系统运行效率的目的。
关键词：水泵系统；变频调速；节能
中图分类号：TM712 文献标识码：B
1 背景
水泵系统广泛应用于食品加工、化工、农业、机械和医药等各工业领域和商用领域中。据统计：水泵系统耗电量约占到全世界发电量的20%和工业系统用电量的25-50%。与发达国家比，我国没有改造的泵类产品效率平均比国外低 3-5%，整个系统效率同比低20%左右，有很大节能潜力。根据全生命周期成本理论，水泵系统设备采购费用占其全生命成本的小部分，而能源和维护成本占其在15-20年生命周期成本的绝大部分。大量研究和成功案例表明：应用系统方法对水泵系统进行优化，达20-50%节能效果。
2 系统概况
企业现有包括浆泵和计量水泵等在内共57台水泵，总装机容量1166kW，全年用电量249.11万kWh，其中计量水泵单台容量不大，总数不多，节能改造经济性不高。浆泵单机功率132kW，主要用于配料输送，受工艺不同输送有变化，另外企业生产量根据市场需求而不断变化。实际运行中实际扬程和流量有调节余地。
该公司的浆泵实际运行时，其泵管道系统的进出浆的压力足够满足生产工况的实际需要，而该纸浆泵实际运行时为50Hz，为工频的最高速，由此产生节电空间。根据纸浆泵运行时纸浆水系统的特定压力要求，可适当降低管道系统纸浆水的压力，以符合生产工况为前提，寻找最理想压力控制点，亦即合理降低纸浆泵的转速，从而达到节能目的。
针对现供液控制方式存在的问题，经过分析认为采用智能控制变频调速技术对纸浆液泵进行节能改造，根据生产情况进行132kW纸浆液泵智能调节是最有效、最节能的方式。S型智能节电装置就是以其浆管道系统的进出浆水压力为控制依据，对浆泵电机进行智能控制，使纸浆泵系统始终运行在最佳的智能控制状态，从而达到节电的目的。系统改造方案如图1。
通过在浆液泵上加装S型智能节电装置，把浆液出水总管压力作为控制对象，压力变送器将纸浆液出水总管的压力转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值比较，并根据差值大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力始终接近设定压力。采用压力恒定控制技术后，使纸浆液出水总管压力稳定，既能使泵工作状态满足工况要求，又能时时输出最经济功率。采用压力恒定控制技术后，纸浆液出水总管压力稳定。另外，智能节电器将压力设定在“实际值”±0.005Mpa，并保持恒压工作状态，其中可自由按工况要求在“实际值”的上下限间设一个压力值。本方案设计有工频与节电有切换功能，并保留原有的控制系统，因此设计是安全可靠的。
结语
设备改造调试完成后，在同等工况条件下，在节电状态和非节电状态下连续测试2天，分别记录用电量并进行比较，得出平均节电率约18%，改造方案达到了良好的效果。因此对存在类似工况的生产企业，值得推广对水泵进行节能改造，实现节能降耗，有良好社会和经济效益。
参考文献
[1]方浩，裴丽秋.凝结水泵电机的变频技术改造[J].科技风，2011（03）.