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1、變頻技術(shù)與閥門調(diào)節(jié)技術(shù)的比較分析
集中供熱系統(tǒng)采用變頻技術(shù)實現(xiàn)水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后，將供熱系統(tǒng)中的管線和水泵的閥門全部打開，通過調(diào)節(jié)電機電源頻率的辦法來實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速改變，從而使流量發(fā)生改變;水泵以調(diào)速控制或者閥門控制時，水泵的揚程H與流量Q的關(guān)系。
曲線1表示的是水泵在n1轉(zhuǎn)速時H-Q曲線;曲線2表示的是供熱系統(tǒng)管路的阻力特性曲線;曲線3表示的是將閥門關(guān)閉后，Q2流量時的供熱系統(tǒng)管路阻力特性曲線;曲線4表示的是當(dāng)水泵在n2轉(zhuǎn)速時的H-Q曲線;水泵工作情況由A、B、C三點表示。供熱系統(tǒng)中，水泵所需要消耗的軸功率可有以下公式算出：P=HQr/S(5)該公式中，水泵的效率用S表示，流體的容重用r表示。從公式5可以得出，水泵的揚程與流量的乘積與水泵的軸功率成正比，所以在A點，H1與Q1的乘積的面積A與水泵的軸功率成正比。由系統(tǒng)的工藝要求得出，供熱系統(tǒng)水泵的流量從Q1降低為Q2時，如果使用水泵閥門調(diào)節(jié)的方法就等同于將管路的阻力增加，這樣管路特性由曲線3表示，供熱系統(tǒng)也會轉(zhuǎn)到工況B點工作。
如果供熱系統(tǒng)使用變頻技術(shù)對水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速由n1減少為n2時，曲線4為此時的H-Q曲線，由曲線4可知，當(dāng)水泵的流量為Q2時，水泵的揚程H3將明顯降低，與此同時水泵的功率也會相應(yīng)減少，曲線所包圍的面積將同節(jié)省出來的功率成正比，這樣就能產(chǎn)生明顯的節(jié)能效果;即使是將由于水泵轉(zhuǎn)速下降，導(dǎo)致功率降低考慮進(jìn)來，變頻技術(shù)仍然可以產(chǎn)生明顯的節(jié)能效果。集中供熱系統(tǒng)中使用的離心泵，其流量調(diào)節(jié)主要采用泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和出口閥門調(diào)節(jié)兩種方式，出口閥門調(diào)節(jié)所節(jié)省的能耗要明顯小于泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，這個結(jié)論可以由兩種調(diào)節(jié)方式的功耗對比分析和功耗分析中得出。
由離心泵的揚程和流量之間的關(guān)系圖可以非常明顯的看出采用不同的調(diào)節(jié)方式，二者之間的能量消耗關(guān)系。施工變頻技術(shù)除了可以降低水泵的流量外，還可以有效的減少離心泵汽蝕情況的發(fā)生。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)所節(jié)省的能耗隨著流量減少而增大，即使用閥門調(diào)節(jié)技術(shù)所產(chǎn)生的損耗也會相應(yīng)增大，但是采用水泵變速過大時，會降低水泵的工作效率，有可能會超出水泵比例定律的使用范圍，所以，在實際的集中供熱系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮兩種方式的優(yōu)劣，從而找出流量調(diào)節(jié)的最佳方法。
2、變頻技術(shù)的應(yīng)用效果
當(dāng)供熱系統(tǒng)水泵出現(xiàn)揚程富余且運行不穩(wěn)定時，這時就需要大幅度的調(diào)節(jié)水泵的流量，有時水泵會在小流量節(jié)流情況下工作，有時會在大流量汽蝕情況下工作，不僅工作效率低而且會降低水泵的使用壽命;使用變頻技術(shù)可以對水泵流量進(jìn)行非常精確的控制，實行慢減速和軟啟動，進(jìn)而延長供熱系統(tǒng)中水泵的使用壽命。應(yīng)用變頻技術(shù)的水泵可以在一定負(fù)荷下工作，當(dāng)處于低頻率時就會進(jìn)入軟啟動，此時的啟動電流要明顯小于沒有進(jìn)行變頻調(diào)速的電流，正常情況下為1.5倍的額定電流。
當(dāng)循環(huán)泵開始工作后，頻率會保持在啟動的10HZ上，之后呈線性增長到預(yù)先標(biāo)定的頻率值，此時循環(huán)泵的工作電壓和轉(zhuǎn)速，會隨著頻率的變化而升高到相應(yīng)值，這是由于水泵頻率的變化與轉(zhuǎn)速和工作電壓成線性關(guān)系，因此，當(dāng)系統(tǒng)緩慢啟動時，可以有效的預(yù)防啟動電流過大對循環(huán)水泵絕緣和繞組造成的破壞和損失。同時，由于系統(tǒng)緩慢的啟動，可以有效降低沖擊力，進(jìn)而能夠減少和避免出現(xiàn)接卸故障，進(jìn)而將循環(huán)水泵的使用壽命延長，有效的提高系統(tǒng)效率。使用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，可以使水泵流量實現(xiàn)無級變運行。由于集中供熱的用戶每年都可能出現(xiàn)變化，使得系統(tǒng)的熱負(fù)荷也相應(yīng)的發(fā)生變化，這時需要結(jié)合當(dāng)年情況進(jìn)行熱力工況、水力工況以及運行計劃的編制，并按照編制好的計劃進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)，結(jié)合水溫流量調(diào)節(jié)曲線，進(jìn)而達(dá)到按需供熱的目的，確保用戶室溫達(dá)到設(shè)計要求，這樣也能夠避免多余供熱的發(fā)生。
3、結(jié)語
隨著相關(guān)技術(shù)研究的深入，供熱系統(tǒng)將會大規(guī)模采用變頻技術(shù)，系統(tǒng)所采用的變頻裝置應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)所用水泵的功率進(jìn)行選擇。采用變頻技術(shù)可以有效的降低供熱系統(tǒng)的運行費用，大幅度的降低電能的消耗，進(jìn)而使集中供熱成本降低，經(jīng)濟效果良好。
