• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      區(qū)域集中供冷系統(tǒng)水泵節(jié)能運行分析

      2020-12-30 03:27:40劉忠彥洪文鵬
      東北電力大學學報 2020年6期
      關鍵詞:供冷并聯(lián)變頻

      唐 偉,李 睿,吳 爽,金 旭,楊 迪,劉忠彥,洪文鵬

      (1.珠海橫琴能源發(fā)展有限公司,廣東 珠海 519015;2.東北電力大學能源與動力工程學院,吉林 吉林 132012)

      當前,我國面臨著氣候變化、環(huán)境惡化、能源消耗增加等一系列生態(tài)問題[1].根據(jù)《2015年中國統(tǒng)計年鑒》,我國能源利用水平和能源消費特點仍存在高能耗、低效率、嚴重浪費等現(xiàn)象,因此應提高能源利用效率,節(jié)省能源.以2013年為例,平均每天用電量為1.485億千瓦時,輸電效率為43.12%[2].工程人員往往按照設計條件,通過插值法進行水泵的選型,但普遍存在循環(huán)水泵容量偏大,致使循環(huán)流量與壓力過大,導致耗電量偏大的現(xiàn)象[3].在實際工程中為了滿足用戶流量的需求,常采用水泵聯(lián)合工作的方式,諸多學者進行了研究.哈爾濱工業(yè)大學的左行濤[4]、王昭俊[5]分別利用最小二乘法,對循環(huán)水泵的性能曲線進行擬合,得出循環(huán)水泵的性能曲線回歸方程,及水泵并聯(lián)運行的數(shù)學模型.東北電力大學于坤[6]提出了在給定流量小于單臺循環(huán)水泵能夠提供最大流量時,兩臺并聯(lián)水泵可能有的多種運行方案.北方交通大學于潔[7]對采暖循環(huán)水泵的性能數(shù)據(jù)進行曲線擬合,由曲線反映出水泵的真正運行狀況,并分析和比較了使用單臺水泵、兩臺水泵并聯(lián)或三臺水泵并聯(lián)三種不同情況下的水力工況.

      文獻[8]所述,針對我國內(nèi)地和香港特別行政區(qū)共39座建筑進行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)冷凍水泵全年能耗與中央空調(diào)制冷站全年能耗之比大多集中在10%~20%之間.由此可見,冷凍水泵能耗是空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要組成部分,且冷凍水泵的選型過大幾乎是冷凍水系統(tǒng)的一個通病[9].本文針對目前管網(wǎng)變頻改造存在的上述問題,通過最小二乘法對水泵性能曲線進行擬合,分析不同負荷率下水泵運行特性,探討其最佳運行方式及最優(yōu)節(jié)能方式.

      1 水泵擬合曲線

      水泵是管網(wǎng)系統(tǒng)中的主要設備,合理選擇水泵型號是管網(wǎng)設計中的重要環(huán)節(jié),在進行管網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟性分析時,需要重點考慮水泵的耗電量.本文主要采用最小二乘法進行水泵性能曲線的擬合,計算出兩臺、三臺、四臺水泵的公式,生成相應的性能曲線,為后續(xù)管網(wǎng)節(jié)能分析做鋪墊.

      表1 水泵 Q-H 曲線數(shù)據(jù)

      水泵的Q-H性能曲線目前常采用二次回歸方程來描述.根據(jù)珠海橫琴某公司所提供的資料,以橫琴供冷管網(wǎng)西側為例,從型號為350×250CNHC5110的水泵Q-H性能曲線上得到的8 組查詢點的數(shù)據(jù),如表1所示,并根據(jù)這些數(shù)據(jù)擬合出了Q-H 曲線二次回歸方程如下所示:

      H=(-1×10-5)Q2-0.001 1Q+45,

      (1)

      公式中:Q為水泵流量,m3/h;H為水泵揚程,mH2O.

      實際工程中常采用多臺水泵聯(lián)合的運行方式,并聯(lián)水泵組的Q-H 曲線,只要保持各臺水泵Q-H 曲線上縱坐標相等,各點的橫坐標相加,便可得到其并聯(lián)水泵的特性曲線,因此,兩臺、三臺、四臺水泵并聯(lián)運行的公式為

      H=(-2.5×10-6)Q2-0.000 55Q+45,

      (2)

      H=(-1.1×10-6)Q2-0.000 36Q+45,

      (3)

      H=(-6.25×10-7)Q2-0.000 275Q+45.

      (4)

      2 水泵變頻控制原理

      水泵變頻水泵系統(tǒng)通常由變頻器、電動機和水泵組成.系統(tǒng)的綜合效率η為變頻器、電動機、水泵三者效率的乘積,計算公式為:

      (5)

      公式中:η為綜合效率;ηvfd為電動機效率;ηm為變頻器效率;ηp為水泵效率;a為水泵并聯(lián)臺數(shù).

      在變頻情況下假定各個電機變化規(guī)律一致,電動機效率,變頻器效率計算公式[10-11]為

      ηm=0.94187(1-e-9.04x),

      (6)

      ηvfd=0.506 7+1.283x+1.42x2+0.584 2x3,

      (7)

      變速運行條件下,水泵在全相似工況下運行,其流量、揚程與轉(zhuǎn)速滿足相似律,即

      (8)

      公式中:Q為額定轉(zhuǎn)速下的水泵流量,m3/s;Qi為某轉(zhuǎn)速下的水泵流量,m3/s;n為額定轉(zhuǎn)速,r/min;ni為某轉(zhuǎn)速,r/min.

      變頻器的總輸出功率為

      (9)

      公式中:g為水的比重,N/m3;N為水泵的輸出功率 (即有效功率),kW.

      針對不同負荷率,代入上述公式,可得變頻水泵的綜合效率如表2所示.從表2可看出:當變頻泵的負荷率低于30%時,隨著變頻器,交流電動機頻率的急劇下降,變頻水泵的綜合效率也下降,長期低速運行容易導致電動機燒壞,嚴重縮短水泵的使用期限,因此在系統(tǒng)運行時,應保持高負荷率運行,其綜合效率也越高,更有利于節(jié)能.

      表2 變頻水泵部分負荷下的綜合效率

      3 循環(huán)水泵能耗計算和節(jié)能分析

      本項目位于珠海市橫琴新區(qū),橫琴新區(qū)3#站總供冷面積為49.88萬m2,冷站分為南、北、西三側進行供冷,其中南側供冷面積為17.94萬m2,循環(huán)水泵選用型號為350×250CNHC5110,設計流量為920 m3/h,揚程40 mH2O;北側供冷面積為22.38萬m2,循環(huán)水泵選用型號為350×250CNHC5220,設計流量為1340 m3/h,揚程為45 mH2O;西側供冷面積為9.55萬m2,循環(huán)水泵選用型號為350×250CNHC5110,設計流量為890 m3/h,揚程為35 mH2O.設計工況下管路特性曲線方程可表示為

      H=SQ2=8×10-6Q2.

      (10)

      橫琴3#冷站供冷系統(tǒng)平面圖如圖1所示.圖1中紅色實線為管網(wǎng)分布,紫色區(qū)域為管網(wǎng)南側用戶,藍色區(qū)域為管網(wǎng)北側用戶,黃色區(qū)域為管網(wǎng)西側用戶.

      圖1 橫琴3#站供冷管網(wǎng)平面圖圖2 不同負荷率下水泵運行綜合效率

      以西側管網(wǎng)為例,對其水泵運行情況進行分析:

      根據(jù)式(5),分別計算單臺水泵與多臺水泵并聯(lián)運行的綜合效率.其中典型變頻器效率ηvfd和典型電機效率ηm均由表2查得.

      不同負荷率下水泵運行綜合效率,如圖2所示.由圖2可知,綜合效率隨系統(tǒng)的負荷率下降而下降,對于單臺水泵、二臺水泵并聯(lián)運行、三臺水泵并聯(lián)運行工況,當系統(tǒng)的負荷率下降到60%,水泵的綜合效率開始急速下降;而對于四臺水泵并聯(lián)運行工況,其綜合效率一直相對較低,且平穩(wěn)下降.在相同的系統(tǒng)負荷率下,單臺水泵的運行效率比二臺并聯(lián)水泵的運行效率平均高 15.74%,比三臺并聯(lián)水泵的運行效率平均高 25.58%,比四臺并聯(lián)水泵的運行效率平均高44.33%.

      根據(jù)文中的擬合的水泵性能公式(1)、公式(2)、公式(3)、公式(4)繪制水泵性能曲線如圖 3所示,水泵性能曲線與管網(wǎng)特性曲線相交的點為水泵運行的工況點.其中圖3(a)的管網(wǎng)負荷率為65%,圖(b)的管網(wǎng)負荷率為35%.

      在管網(wǎng)負荷率為65%時,單臺水泵運行和二臺水泵并聯(lián)不能滿足系統(tǒng)所需負荷.當三臺水泵并聯(lián)運行時,水泵的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的83.3%;當四臺水泵并聯(lián)時,水泵的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的74.6%.根據(jù)公式(9)計算可得,三臺水泵并聯(lián)運行總功率為 365.22 kW,四臺水泵并聯(lián)運行的總功率為1 543.38 kW,三臺水泵并聯(lián)運行的總功率明顯低于四臺水泵并聯(lián)運行的總功率.

      在管網(wǎng)負荷率為35%時,單臺水泵運行不能滿足系統(tǒng)所需負荷.當二臺水泵并聯(lián)運行時,水泵的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的69.7%;當三臺水泵并聯(lián)運行時,水泵的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的53.5%;當四臺水泵并聯(lián)時,水泵的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的47.9%.根據(jù)公式(9)計算可得,兩臺水泵并聯(lián)運行功率為 86.92 k W;三臺水泵并聯(lián)運行的總功率為 186.18 k W,三臺水泵并聯(lián)運行的總功率為 1189.42 k W,采用兩臺水泵并聯(lián)運行總功率明顯低于三臺、四臺水泵并聯(lián)運行的總功率.

      4 結 論

      在供冷系統(tǒng)中,當冷用戶增加時,原有的冷源供給能量不足,為了滿足用戶日益增大的冷負荷需求,可以通過更換成更大的冷水機組或者并聯(lián)其他的冷水機組來實現(xiàn)供需平衡.當目標流量一定時,系統(tǒng)初始工況對能耗影響較大.在分析變頻泵節(jié)能率時,需要明確節(jié)能率的計算基點,確定最優(yōu)運行方案.

      因此,本文分析不同負荷率下,管網(wǎng)水泵運行情況,探究最優(yōu)運行方式,結果表明:水泵變頻綜合效率隨著負荷率的降低而降低;在相同的負荷率、滿足流量的前提下,并聯(lián)水泵臺數(shù)越少其綜合效率越高.當系統(tǒng)計算流量小于三臺水泵的額定流量時,采用三臺水泵變頻比采用四臺水泵并聯(lián)變頻運行要節(jié)能,當系統(tǒng)計算流量小于兩臺水泵的額定流量時,采用兩臺水泵變頻比采用三、四臺水泵并聯(lián)變頻運行要節(jié)能.

      猜你喜歡
      供冷并聯(lián)變頻
      南海某文化中心地下商業(yè)空調(diào)冷卻塔免費供冷經(jīng)濟性分析
      識別串、并聯(lián)電路的方法
      審批由“串聯(lián)”改“并聯(lián)”好在哪里?
      低壓除氧水泵變頻改造
      并聯(lián)型APF中SVPWM的零矢量分配
      一種軟開關的交錯并聯(lián)Buck/Boost雙向DC/DC變換器
      黃海北部海水源熱泵供熱和免費供冷系統(tǒng)實測
      制冷學報(2014年6期)2014-03-01 03:07:40
      輻射吊頂單元供冷量的理論計算模型及實驗驗證
      制冷學報(2014年2期)2014-03-01 03:06:54
      合康變頻再獲發(fā)明專利證書
      自動化博覽(2014年4期)2014-02-28 22:31:12
      引風機變頻改造控制策略與應用
      河南科技(2014年23期)2014-02-27 14:18:59
      平泉县| 洪江市| 汨罗市| 莆田市| 江津市| 石狮市| 洪湖市| 米林县| 留坝县| 嘉荫县| 秭归县| 金堂县| 西乌| 沙湾县| 衡阳县| 泗洪县| 黎川县| 建瓯市| 绥宁县| 礼泉县| 湄潭县| 和政县| 蕉岭县| 偃师市| 凯里市| 儋州市| 南阳市| 栖霞市| 蒙自县| 海兴县| 宜丰县| 七台河市| 婺源县| 油尖旺区| 阳高县| 双峰县| 拜城县| 天台县| 丰顺县| 冕宁县| 永兴县|