avatar avatar 我的文献 并联水泵变频运行的效率保障技术研究 作者 孟娜 单位 哈尔滨工业大学 导师 张承虎 关键词 水泵变频; 末端定阻抗区间控制; 水泵效率; 台数切换; 控制流程
摘要
作为动力输送设备,水泵的输送能耗在各供热空调系统总能耗中所占比例较大。为了减少能耗,往往采用水泵变频调速的运行方式。但是在多台水泵变频运行过程中,往往由于水泵配置方式与变频控制方式等的不合理,不仅造成水泵变频运行效率较低,能耗较高,而且有可能造成变水量系统运行不稳定。针对上述问题,本文提出了水泵变频的末端定阻抗区间控制技术与基于水泵效率的台数切换技术,这两种控制方式相结合,可使水泵始终保持高效运行,并且能耗较低。本文主要通过理论研究分析这两种控制技术的特点及适用性等,并给出控制策略。首先,本文对水泵变频调速的特性进行分析。介绍了水泵变频调速节能原理;研究了水泵变频的工作范围;并考虑系统各处管道或设备因素,确定了水泵变频运行的最低频率;利用水泵变频等效率曲线确定水泵变频运行的最佳工作区;结合水泵性能计算模型、变频器与电机计算模型等,确定了水泵变频的总能耗与节能率计算模型。根据水泵变频运行特性,提出水泵变频的末端定阻抗控制方式,并确定末端阻抗的设计值;通过建立模型分析计算该控制方式下调节阀与水泵运行特性,并考虑实际系统用户负荷波动等情况,提出末端定阻抗区间控制方式,并对其进行分析与改进。定性分析了末端定阻抗区间控制方式相对与定压差控制方式的节能率的影响因素,并进行实例验证;通过分析系统不同使用率下末端阻抗值的变化,给出了末端定阻抗区间控制方式的适用条件。基于水泵变频调速范围,提出运行工况下水泵与冷热源台数的匹配方案;在水泵变频采用末端定阻抗控制与定压差控制方式时,理论分析传统水泵台数控制方式下,水泵运行状态的变化规律;基于末端定阻抗控制方式,分析传统水泵台数控制方式的不合理性,提出基于水泵效率的台数切换技术,通过比较分析该台数切换控制技术相对于传统水泵台数控制的先进性。分析了基于水泵效率的台数切换控制技术中的几个关键问题,如定阻抗区间范围及高效区间范围对台数切换的影响,水泵台数的选择,定压差控制方式下该台数切换控制技术的适用性等,并对该台数控制技术加以改进。当水泵变频采用末端定阻抗区间控制技术,台数控制采用基于水泵效率的台数切换技术,给出了两种控制技术结合下自动控制系统实施的流程。
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