? ? ? ?水泵調(diào)速技術(shù)應(yīng)用對于水泵運(yùn)用的節(jié)能是有著顯而易見的成效的，接下來水泵廠家長沙水泵廠工程師將著重闡述和分析一下水泵調(diào)速技術(shù)應(yīng)用對于節(jié)能的意義體現(xiàn)在何處，以期為用戶朋友們帶來一定的啟發(fā)。

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1、水泵調(diào)速的意義

? ? ? ?在工礦、城市供水系統(tǒng)中，為保證用戶的正常用水，常采用母管恒定壓力的供水運(yùn)行方式。工礦供水工況隨工藝要求而變化，城市供水隨著晝夜及季節(jié)的變化、供水量的變化而變化，為了保證母管壓力穩(wěn)定，滿足供水需要，常采用開停水泵或調(diào)節(jié)泵出口閥門開度的控制方法。但是，該方法既勞動強(qiáng)度大又浪費(fèi)電能。如把所有節(jié)流情況下運(yùn)行的水泵改為調(diào)速調(diào)節(jié)流量運(yùn)行，則能產(chǎn)生顯著的節(jié)能效益。

? ? ? ?與恒速運(yùn)行相比，圖1是離心泵流量恒速節(jié)流調(diào)節(jié)與調(diào)速調(diào)節(jié)2種運(yùn)行狀態(tài)下?lián)P程與流量變化關(guān)系曲線的疊加圖。節(jié)流調(diào)節(jié)時，泵的轉(zhuǎn)速不變，在管路。系統(tǒng)中串聯(lián)節(jié)流閥，圖1離心泵調(diào)速節(jié)能原理圖利用閥門啟閉來改變管路特性曲線的形狀和位置得到新的工作點(diǎn)。圖1中，由于泵的轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速)不變，故泵的特性曲線H(n₁)不變，節(jié)流調(diào)節(jié)后管路特性曲線由R₁變到R₂，工作點(diǎn)由點(diǎn)A移到點(diǎn)B，流量由Q變?yōu)镼．，此時泵的軸功率可由面積OH_BBQ₁。表示。變速調(diào)節(jié)時，管路特性曲線R。始終不變，由于水泵轉(zhuǎn)速由n，調(diào)節(jié)到嘞，故泵的特性曲線由日(n，)變化到日(11,：)，從而工作點(diǎn)由點(diǎn)A移到了點(diǎn)c，流量由Q變?yōu)镼。，這時泵的軸功率可由面積OHcCQ。表示。由此可以看出，泵的流量由Q調(diào)節(jié)到Q．，不同的調(diào)節(jié)方式，泵的軸功率不同，調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速比調(diào)節(jié)泵出口閥門時軸功率小得多，面積HcHBBC即為節(jié)省的功率。根據(jù)離心泵相似定律，泵流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比；揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的二次方成正比；軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比?？梢?，隨著泵轉(zhuǎn)速下降即可滿足流量的工況需求，又使軸功率呈三次方關(guān)系下降。因此，采用改變泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)泵的流量，節(jié)能效果是非常顯著的。

2、水泵調(diào)速技術(shù)的分類及選擇依據(jù)

? ? ? ?2．1水泵調(diào)速技術(shù)類別與比較目前水泵調(diào)速有2種方式：一種是機(jī)械調(diào)速，最常用的是在電機(jī)和水泵間加裝調(diào)速型液力偶合器或液體黏性調(diào)速離合器；另一種是電氣調(diào)速裝置，其中，變頻調(diào)速是目前應(yīng)用較廣、效率和性能都較理想的調(diào)速方案。但是，目前高壓大功率變頻調(diào)速裝置雖有產(chǎn)品但規(guī)格不全，并且價格較貴，為機(jī)械調(diào)速的5—8倍。而選擇機(jī)械調(diào)速用于水泵供水調(diào)速運(yùn)行，具有傳動效率高、過載保護(hù)性好、控制反應(yīng)快、成本低、體積小、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，且不受電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓等級等參數(shù)限制。因此，我國目前高電壓、大功率(200kW以上)的各類交流電機(jī)調(diào)速裝置均采用液力耦合器或液黏調(diào)速離合器。調(diào)速型液力耦合器和液黏調(diào)速離合器在應(yīng)用特點(diǎn)上有很多相似之處，其差異之處如下：液力耦合器相對調(diào)速技術(shù)較成熟可靠，但結(jié)構(gòu)偏大，維修復(fù)雜；液黏調(diào)速離合器結(jié)構(gòu)緊湊合理，在調(diào)速狀態(tài)下效率高于耦合器4％一5％，節(jié)電率高于8％，且可實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。所以，下面僅針對液黏調(diào)速離合器在水泵調(diào)速領(lǐng)域中的應(yīng)用特性進(jìn)行研究。

? ? ? ?2．2液黏調(diào)速離合器調(diào)速原理液黏調(diào)速離合器液壓控制系統(tǒng)原理如圖2所示，主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示，下面分別說明其工作原理。液壓系統(tǒng)(圖2)由壓力控制部分和潤滑冷卻部分組成。潤滑冷卻部分由齒輪泵9、油粗濾清器lO、冷油器7和溢流閥6組成，通常為低壓(0．2~0.3MPa)大流量，以便保持工作油在主機(jī)主、從動摩擦片間形成油膜和帶走熱量及排屑。壓力控制部分包括齒輪泵l、油精濾清器2、電液比例溢流閥3、電控器系統(tǒng)4和電磁閥8，是一個集機(jī)電儀一體化的系統(tǒng)。電控器為轉(zhuǎn)速控制的樞紐，扭動調(diào)速旋紐即改變控制(指令)電流，則電液比例溢流閥即改變了系統(tǒng)油壓。即改變了主機(jī)加壓活塞的壓力，從而調(diào)整了主從摩擦片間的油膜厚度(圖3)，也即調(diào)整了液黏調(diào)速離合器的輸出轉(zhuǎn)速。如此，指令電流大，則輸出轉(zhuǎn)速高，反之亦然。轉(zhuǎn)速控制十分靈敏，動態(tài)響應(yīng)快。

? ? ? ?主機(jī)結(jié)構(gòu)(圖3)及工作原理如下：從冷油器過來的工作油進(jìn)入工作油入口7沿通道通過輸出軸摩擦片(從動片)5和輸入軸摩擦片(主動片)4的間隙時，形成圓盤形狀油膜。輸入軸2經(jīng)花鍵帶動主動摩擦片4轉(zhuǎn)動時，由于油液的黏附作用，使圓盤油膜厚度層上產(chǎn)生剪切力r帶動從動摩擦片5也轉(zhuǎn)動，從動片又經(jīng)花鍵帶動輸出軸1轉(zhuǎn)動至使工作機(jī)(水泵)轉(zhuǎn)動工作。輸入軸轉(zhuǎn)速與電機(jī)同步，輸出軸經(jīng)圓盤油膜變速調(diào)節(jié)后與工作機(jī)同步運(yùn)行。需要調(diào)速時，可在集控室進(jìn)行遠(yuǎn)控，扭動調(diào)速旋紐(圖2)，調(diào)節(jié)指令電流，使控制油進(jìn)入油缸作用于活塞令活塞軸向前后位移調(diào)節(jié)主從動摩擦片間隙，如使摩擦片愈靠近則油膜愈薄，產(chǎn)生的剪切力就愈大，輸出的轉(zhuǎn)速也愈高。如果活塞將摩擦片壓緊，就破壞了油膜而成為機(jī)械靜摩擦傳動，此時調(diào)速器就相當(dāng)于一個聯(lián)軸器，為1：1的機(jī)械傳動?；匚粡椈煽墒够钊嘶爻跏紶顟B(tài)，這時油膜厚度很大，可使電機(jī)輕負(fù)荷或零負(fù)荷啟動，減少了電機(jī)的啟動電流，提高電機(jī)的使用壽命。

? ? ? ?可見，液黏調(diào)速離合器有脫開(i=0)、同步(i=1．O)和調(diào)速(0