如紡織空調(diào)過(guò)濾池配置有3臺(tái)回水泵，其電機(jī)功率均為55 kW，在正常頻運(yùn)行控制方式下，電機(jī)轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的。當(dāng)供水壓力超過(guò)所需的壓力值時(shí)，需人工調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門的大小來(lái)滿足供水壓力。電機(jī)一直以滿負(fù)荷運(yùn)行，多余的功率消耗在閥門上，能源浪費(fèi)很大。同時(shí)該供水系統(tǒng)已運(yùn)行多年，設(shè)備老化嚴(yán)重，水泵的效率較低，為此我們對(duì)過(guò)濾池回水泵供水系統(tǒng)進(jìn)行了變頻改造。

水泵和風(fēng)機(jī)都是二次方律負(fù)載，根據(jù)離心泵的公式P=Q×H×R/102×η和水阻特性曲線可知(其中P為軸功率，Q為流水量，H為揚(yáng)程，R為介質(zhì)比重，102為單位常數(shù)，η為效率)，在水阻特性一定時(shí)，流水量Q與轉(zhuǎn)速N成正比，揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比。水泵采用變頻調(diào)節(jié)時(shí)，其效率幾乎不變，流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化而軸功率按三次方規(guī)律變化。當(dāng)流量Q的需求量降低時(shí)，只需降低轉(zhuǎn)速N，同時(shí)功率P的消耗量成立方關(guān)系下降。當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率成三次方的變化，即只要流量減少10%即能夠節(jié)省電能30%左右。

我們采用一拖三控制方式方案，由供水出口壓力傳感器檢測(cè)的水壓信號(hào)，變換成4 mA-20mA電流信號(hào)反饋至變頻器中央處理器(CPU)，經(jīng)PID控制組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。變頻器拖動(dòng)水泵電機(jī)，當(dāng)出口壓力未達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，變頻器輸出頻率增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，供水壓力上升，當(dāng)供水出口壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，變頻器輸出頻率下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，供水出口壓力下降。以上控制均由系統(tǒng)自動(dòng)完成，無(wú)需人工干預(yù)。

改造前水泵出水壓力為4 MPa，每月消耗電量1575 kW.h;改造后水泵出水壓力為2 MPa，每月消耗電量985 kW.h，節(jié)電率達(dá)到了37%。通過(guò)改造實(shí)現(xiàn)了用變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行軟啟軟停，減少了設(shè)備損耗，延長(zhǎng)了電機(jī)壽命，同時(shí)消除了水泵啟動(dòng)和停止時(shí)的水錘現(xiàn)象。系統(tǒng)具有了完善的電氣安全保護(hù)措施，對(duì)過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載過(guò)熱、短路缺相等故障均能自行診斷并報(bào)警。采用變頻控制方式，其操作方便，無(wú)須手動(dòng)進(jìn)水閥門，有效減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，節(jié)能效果明顯。