变频调速离心泵并联组合的选型计算

基于生产实践的需要,总结了污水厂进水提升泵化工离心泵变频使历时性能曲线的计算方法,并推导了计算公式,同时介绍了未变频水泵与变频水泵并联工作时的计算方法,计算结果与实际运行时的工况完全一致,为实际应用提供了良好的理论指导。

进水提升泵是城市污水厂的水力提升装备,设计选型合理的进水提升泵可以节约运行成本,根据国家有关部分统计,风机与泵的用电量占全国用电总量的40%左右,造成水泵能耗增大的原因是由于运行中的水泵大量采用阀门等进行流量调节,这种调节方式虽则简便易行,但能+量损耗较大。因此,污水处理工程中水量变化较大的环境下,应选择合理的流量调节方式如变频调节等,以达到节能降耗的目的。作者结合实际的运行环境,总结了污水处理厂进水提升泵离心泵采用变频器后水泵的选型计算方法。

1进水提升泵存在的需要解答的题目及技改方案

某污水厂日处理能力为2×104m3/d,均等流量为833m3/h,共有4台进水提升泵,额定流量450m3/h,因为市政管网来水水量随时问波动较大,岑岭期间14:00-21:00水量约为1100m3/h,低谷期间2:00-8:00水量约为750m3/h,以是需要调节进水提升泵的开启台数2台或3台并经由过程调节管路总出口的阀门开启度来调节流量,这样才能保证20000m3/d的处理水量,但该运行方式中存在以下需要解答的题目:大量的电能都消耗在阀门上面;总出口的阀DN1000调整频繁,故障率高、维修工作量增大;总进水电磁流量计前的水流处于紊流状态,造成流量指示不准确,计量误差大。为此,在44水泵上增加变频器,将其转速降为1450r/min300~450m3/h,以使成为事实平凡水泵、变频水泵搭配运行,长期连结进水提升泵总出口的阀门完全开启,避免电能的无效消耗。

2离心泵的选型计算

当离心泵的转速发生改变以后其性能也将发发生变故化,因此在技术改造前需要对水泵的各种工况进行计算。

2.1进水管路特征曲线的计算

绘制详细的"进水提升泵一配水井"的管道系统图,按比阻计算管路的水头损失,患上出管路总水头损失随流量变化的计算公式:

∑H=HsT+∑h=HsT+∑Ak1k31Q2=13.170+39.104 Q2

用Exce1中的绘图功能,按照水泵的流量选点计算出来相应的管路损失,将其绘制成二阶多项式曲线,便患上到了如图1、2所示进水管路特征曲线。

2.2水泵差别转速下工作特征曲线的绘制

图1、没事了转速及变频后的水泵性能曲线

①绘制1台水泵没事了转速n=1450r/min时的性能曲线,用Exce1患上曲线方程:

H=-1×10-Q2-0.0367Q+34.43

②绘制水泵变频后以n1=1250r/min为例的性能曲线共有两种方法:公式法和拟拟合曲线法。

作的性能曲线,它与管路特征曲线的交点即为水泵的实际工作点见图2。

表2、差别水泵并联工作时性能曲线计算表

水泵并联工作性能曲线

管路特征曲线

1台水泵流量Q

变频水泵流量Q0

Q+Q1

按照前述方法,别离可患上2台水泵并联、2台水泵+1台变频水泵并联工作时的性能曲线见图2。由图2可知,经由过程变频器调节水泵机电的转速,可以使流量在750-1100m3/h之问连续不变运行。2.4实际运行水泵流量的测定

司理论计算发现增设变频器可以满足实际工作时流量和扬程的要求,对上述组合工况的实测结果表明,论计算与实际运行的环境完全一致见表3。

表3、水泵的实际运行环境

理论计算值

实测值

1台平凡水泵+1台变频水泵并联

流量/m3/h1

690~750

出口压力/MPa

2台平凡水泵并联

3技改前后的经济技术比较

技改以后水泵运行功率由30kW.h降为19.2kW.h,运行费用大为降低见表4。

表4、水泵技改前后的运行费用比较

电耗/kW.h

运行成本/元.d1

技改前

2×30×24+1×30×5=1590

技改后

1×30×24+1×30×7+1×19.2×10=1022

注:电价按0.5

5元/kW.h计。

从表4可知,技改后可节约电费258元/d,同时还延长了装备的维修周期,减少了维修费用,技改共破费群众币约20 000元,三个月就可以收回投资。

4结论

①污水厂进水提升泵离心泵采用变频水泵与平凡水泵组合运行,能够更好的适应来水水量波动较大的环境;

②利用Exce1电子表格所具有的功能进行变频水泵性能曲线的计算、变频水泵与未变频水泵并联运行的计算,可以大大减少计算的工作量,取患上事半功倍的效果,并且计算结果准确。