泵系統(tǒng)測(cè)試方法的研究及其在系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用
秦宏波1-2，胡壽根2
（1上海理工大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093；2上海市能效中心，上海200040）
摘要：通過(guò)對(duì)泵系統(tǒng)常見調(diào)節(jié)方式的系統(tǒng)運(yùn)行效率和節(jié)能潛力分析，指出系統(tǒng)的優(yōu)化方案應(yīng)建立在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試和分析的基礎(chǔ)上。兩個(gè)節(jié)能改造案例表明：泵系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，應(yīng)用適當(dāng)揚(yáng)程和流量的泵更換原處于低效區(qū)運(yùn)行的泵，在此基礎(chǔ)七再應(yīng)用變頻技術(shù)將會(huì)取得可觀的節(jié)能效果和較短的投資回收期。
關(guān)鍵詞：泵；系統(tǒng)測(cè)試；節(jié)能i變頻技術(shù)
中圖分類號(hào)tmb 65文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a文章編號(hào)：i673-6540(2010)07-0058-02
0 引 言
泵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于食品加工、化工、農(nóng)業(yè)、機(jī)械和醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域和商用領(lǐng)域中。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)。泵系統(tǒng)用電量約占全世界發(fā)電量的百分之20和工業(yè)系統(tǒng)用電量的百分之25—50。2001年，聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織／國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)“中國(guó)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目組”進(jìn)行的調(diào)查顯示：和國(guó)外相比，我國(guó)未改造的泵類產(chǎn)品效率平均比國(guó)外低百分之3-5，而整個(gè)系統(tǒng)的效率同比約低百分之20，具有非常大的節(jié)能潛力。根據(jù)全生命周期成本理論，泵系統(tǒng)的設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用只占其全生命成本的一小部分，而能源和維護(hù)成本則占到其在15~20年生命周期成本的絕大部分。大量研究和成功案例表明：應(yīng)用系統(tǒng)方法對(duì)泵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到百分之30～50的節(jié)能效果。
本文針對(duì)泵系統(tǒng)常用調(diào)節(jié)手段及導(dǎo)致的低效運(yùn)行問(wèn)題，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最合適的手段對(duì)其進(jìn)行改造，進(jìn)麗達(dá)到****節(jié)能效果。
1 泵系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式
泵系統(tǒng)優(yōu)化的最終目標(biāo)是使單位功率輸入能夠輸送盡量多的流體或能量。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，其目的是要做到輸送單位冷量（或熱量）消耗最少的泵功率。目前，泵系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)的手段主要有截流控制、旁通控制和變頻控制三種，下文將對(duì)這三種控制方法進(jìn)行具體介紹。
1_1截流控制
截流控制就是通過(guò)增加系統(tǒng)管路阻力來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量。常見的方法是調(diào)節(jié)泵出口閥門開度或系統(tǒng)上冷卻塔前閥門開度來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量。在這樣的系統(tǒng)中，閥門壓降造成的系統(tǒng)能量損失就是節(jié)能的潛力所在。其性能變化曲線如圖1所示。
1.2旁通控制
旁通控制的調(diào)節(jié)方法在中央空調(diào)冷媒水系統(tǒng)中較為常見，其最初目的是為了保護(hù)制冷主機(jī)的安全運(yùn)行。但是，經(jīng)常有用戶將不運(yùn)行的機(jī)組的閥門開起作為旁通使用，這就造成了能源的浪費(fèi)。該方法導(dǎo)致的系統(tǒng)阻力特性變化曲線如圖2所示。
1.3變頻控制
變頻控制是根據(jù)系統(tǒng)需求，通過(guò)變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制系統(tǒng)流量的控制方法。目前，變頻由于其技術(shù)本身已比較成熟且成本日益降低，而成為用戶在泵系統(tǒng)節(jié)髓時(shí)使用最多的技術(shù)手段。但并不是任何系統(tǒng)應(yīng)用變頻技術(shù)都可以達(dá)到節(jié)能的效果，即使節(jié)能也不一定取得****的節(jié)能收益，這取決于原來(lái)的泵和系統(tǒng)需求的匹配情況，以及原來(lái)泵的運(yùn)行工況點(diǎn)。需要特別指出的是，變頻技術(shù)適用于以阻力特性為主的系統(tǒng)，而在以凈揚(yáng)程為主的系統(tǒng)中，變頻技術(shù)并不是****選揮。本文以上海第七人民醫(yī)院的中央空調(diào)系統(tǒng)為例，介紹一種沒有應(yīng)用變頻技術(shù)，而通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試選擇與系統(tǒng)特性相匹配的泵的方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造的成功案例。其系統(tǒng)性能變化曲線如圖3所示。
2 系統(tǒng)測(cè)試
全面分析泵系統(tǒng)的效率及節(jié)能潛力，最可靠的方法就是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試，測(cè)試參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)壓力和泵運(yùn)行功率，有時(shí)還要測(cè)試供回水溫差和泵電機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)。為保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)使用標(biāo)定過(guò)儀表。
2.1流量測(cè)試
流量測(cè)試的目的是確定系統(tǒng)的流量是否滿足工藝或制冷機(jī)需求 |
