浅析调速方式在供水系统中的应用10焊接设备

浅析调速方式在供水系统中的应用（1）

浅析调速方式在供水系统中的应用（1） 2011年12月09日 来源： 摘　要：文章结合理论和实例探讨了几种常用调速方式在供水系统的使用状况，为供水行业在调速方式的选择上提供一些参考。　　关键词：液粘调速、电磁调速、串级调速、变频调速 　　据统计，给水工程中能耗费占供水成本的30～70%，水泵的能耗费占总能耗费的90%左右。实际运行中，水泵的效率大多数不足60%，泵站的综合效率不足50%，存在着较大的能源浪费。在能源供应紧张的今天，工程设计中运用水泵供水节能技术，正确地进行泵站设计，使水泵能经常高效运行，将具有重大经济意义。在供水系统中，由于供水需求是一个时刻变化的变量，水泵不能稳定在最佳工况点上。因此，需要经常对水压进行调节以满足用户的用水需求。对水压的调节，最初一般采用挡板、阀门或空放回流的办法改变管路的特性从而进行输出量的调节，白白损失大量的电能，采用这些方法调节水压效率低、能耗大。目前，大多数的供水系统已基本淘汰这种调节方式，并且结合自身的供水能力、供水特点采用各式各样的调速装置。根据流体理论，离心式风机水泵的轴功率是转速的三次方函数关系，当转速降低后，其消耗功率会大幅下降。电机的调速方式有很多种，供水系统一般采用液粘调速（机械调速）、电磁调速、串极调速、变频调速等方式。

一、 液粘调速

1、 原理：液粘调速器（又称奥美伽离合器）是根据牛顿内摩擦定律，利用液体粘性和油膜剪切作用原理发展起来的一种无级调速传动装置。液力偶合器（图1）由带有径向叶片的泵轮、涡轮、泵外壳及控制流道充油度的导管组成。该设备利用电动机的动力，使流入泵轮内的液体机油产生的动能，并通过泵轮和涡轮之间油的传递获得功率的传递。泵轮将输入的机械能变为油的动能和势能，涡轮接受油的动能和势能再变成输出的机械能，在两轮间的油形成一环流，控制油泵通过导管改变偶合器充油的环流量，就此改变了能量传递的大小，从而实现在电动机转速恒定的情况下，以无级变化调节水泵的转速。通过速度反馈实现闭环控制，可实现手动、自动或远距离控制。这种调速设备在我国已被广泛采用，其优点是操作简便、易于实现自动控制、空载启动、安全可靠、可长期连续工作，维修量少，能过载保护，节电效果明显。适用于中、大功率风机、水泵等递减扭矩机械的调速，具有很好的节能效果。

2、 液粘调速的优点：　　1） 在调速范围内可实现平稳无级调速，不同转向性能相同，调速精度较高。　　2） 有良好的节能效果。　　3） 可空载或轻载启动，降低电机启动电流，延长电机使用寿命。　　4） 结构紧凑、体积小、占地面积小。　　5） 全封闭结构、噪声低。　　6） 价格低廉。　　3、 液力耦合器调速属耗能型调速方式，有如下缺点：　　1） 在调速过程中有滑差损耗，该损耗最大可达电机额定功率的15％.　　2） 传动效率随转速下降而降低。　　3） 故障时不能转换到全速运行。　　4） 调速性能对液粘油的质量依赖较大。实际工作中，液粘油经常出现浸水、跑漏等现象，影响了液粘油的质量，从而影响调速性能与精度；而且液粘油需循环水冷却，需定期添加或更换且价格较贵，这就加大了维护的工作量，增加了维护费用。 　　使用实例　　靖江自来水公司在1997年以后先后在其源水厂和二泵房增压站的10kv电机系统中采用南京调速电机厂的NT-813系列调速电机，初期因其投资低、体积小、调速平稳，能实现0~100%转速调速，设备利用率高，节电效果良好（平均节电率达到16%），并与上位机、可编程控制器、变频器、相应传感器和执行机构组成了微机集散系统，实现了自动控制，取得了很好的使用效果。但在使用过程中经常出现液粘油浸水、跑漏现象，循环冷却水系统故障，导致油温过高、油压不稳，造成电机跳闸，并且液粘油也需定期更换，这就增加了值班人员的巡检工作量及设备的维护工作量和维护费用。

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