Anwendung eines Hochspannungs-Frequenzumrichters zur Energieeinsparung von Pumpen

Frequenzumwandlerist ein Leistungssteuergerät, das die Netzfrequenz der Stromversorgung mithilfe der Ein-/Aus-Funktion von Leistungshalbleiterbauelementen in eine andere Frequenz umwandelt.Mit der rasanten Entwicklung der modernen Leistungselektronik- und MikroelektroniktechnologieHochspannung undHochleistungs-Frequenzumwandlungs-Geschwindigkeitsregelungsgeräteweiter reifen, das Original war schwierig, das Hochspannungsproblem zu lösen, in den letzten Jahren wurde durch die Geräteserie oder Geräteserie eine gute Lösung gefunden.

Hochspannungs- und Hochleistungs-Geschwindigkeitsregelgerät mit variabler FrequenzWird häufig in großen Bergbau-, Petrochemie-, kommunalen Wasserversorgungs-, metallurgischen Stahl-, Energie- und anderen Branchen aller Arten von Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren, Walzmaschinen usw. eingesetzt.

Pumpenlasten, die in Branchen wie der Metallurgie, der chemischen Industrie, der Elektrizitätswirtschaft, der kommunalen Wasserversorgung und im Bergbau weit verbreitet sind, machen etwa 40 % des Energieverbrauchs der gesamten elektrischen Ausrüstung aus, und die Stromrechnung macht sogar 50 % davon aus die Kosten der Wasserproduktion in Wasserwerken.Denn: Einerseits ist die Ausstattung meist mit einem gewissen Spielraum ausgelegt;Andererseits muss die Pumpe aufgrund der Änderung der Arbeitsbedingungen unterschiedliche Durchflussraten liefern.Mit der Entwicklung der Marktwirtschaft und Automatisierung, der Verbesserung des Intelligenzgrades, der Nutzung vonHochspannungs-FrequenzumrichterFür die Geschwindigkeitsregelung der Pumpenlast ist nicht nur die Verbesserung des Prozesses und die Verbesserung der Produktqualität gut, sondern auch die Anforderungen an Energieeinsparung und wirtschaftlichen Betrieb der Ausrüstung sind ein unvermeidlicher Trend einer nachhaltigen Entwicklung.Die Drehzahlregelung von Pumpenlasten bietet viele Vorteile.Aus den Anwendungsbeispielen geht hervor, dass die meisten von ihnen gute Ergebnisse erzielt haben (einige Energieeinsparungen bis zu 30–40 %), wodurch die Kosten der Wasserproduktion im Wasserwerk erheblich gesenkt, der Automatisierungsgrad verbessert und der Abwärtsbetrieb begünstigt wurden des Pumpen- und Rohrnetzes, wodurch Leckagen und Rohrexplosionen reduziert und die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert werden.

Methode und Prinzip der Durchflussregelung der Pumpenlast. Die Pumpenlast wird normalerweise durch die zugeführte Flüssigkeitsdurchflussrate gesteuert, daher werden häufig zwei Methoden der Ventilsteuerung und der Geschwindigkeitssteuerung verwendet.

1.Ventilsteuerung

Bei dieser Methode wird die Durchflussrate durch Ändern der Größe der Auslassventilöffnung angepasst.Es handelt sich um eine mechanische Methode, die es schon seit langem gibt.Der Kern der Ventilsteuerung besteht darin, die Größe des Flüssigkeitswiderstands in der Rohrleitung zu ändern, um die Durchflussrate zu ändern.Da die Drehzahl der Pumpe unverändert bleibt, bleibt auch ihre Förderhöhenkennlinie HQ unverändert.

Wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, schneiden sich die Rohrwiderstandskennlinie R1-Q und die Förderhöhenkennlinie HQ am Punkt A, die Durchflussrate beträgt Qa und die Pumpenauslassdruckhöhe beträgt Ha.Wenn das Ventil heruntergedreht wird, wird die Rohrwiderstandskennlinie zu R2-Q, der Schnittpunkt zwischen ihr und der Förderhöhenkennlinie HQ bewegt sich zum Punkt B, die Durchflussrate beträgt Qb und die Pumpenauslassdruckhöhe steigt auf Hb.Dann beträgt der Anstieg der Druckhöhe ΔHb=Hb-Ha.Daraus ergibt sich der in der negativen Linie dargestellte Energieverlust: ΔPb=ΔHb×Qb.

2. Geschwindigkeitsregelung

Durch Ändern der Pumpengeschwindigkeit zur Anpassung des Durchflusses handelt es sich um eine fortschrittliche elektronische Steuerungsmethode.Der Kern der Geschwindigkeitsregelung besteht darin, die Durchflussrate durch Änderung der Energie der zugeführten Flüssigkeit zu ändern.Da sich nur die Geschwindigkeit ändert, ändert sich die Öffnung des Ventils nicht und die Rohrwiderstandskennlinie R1-Q bleibt unverändert.Die Förderhöhenkennlinie HA-Q bei Nenngeschwindigkeit schneidet die Rohrwiderstandskennlinie am Punkt A, der Durchfluss beträgt Qa und die Auslassförderhöhe beträgt Ha.Wenn die Geschwindigkeit abnimmt, wird die Förderhöhenkennlinie zu Hc-Q, und der Schnittpunkt zwischen ihr und der Rohrwiderstandskennlinie R1-Q verschiebt sich nach unten zu C, und der Durchfluss wird zu Qc.Zu diesem Zeitpunkt wird davon ausgegangen, dass der Durchfluss Qc im Ventilsteuerungsmodus wie der Durchfluss Qb gesteuert wird, dann wird die Auslassförderhöhe der Pumpe auf Hc reduziert.Dadurch wird die Druckhöhe im Vergleich zum Ventilsteuermodus reduziert: ΔHc=Ha-Hc.Demnach kann die Energie wie folgt eingespart werden: ΔPc=ΔHc×Qb.Im Vergleich zum Ventilsteuermodus beträgt die eingesparte Energie: P=ΔPb+ΔPc=(ΔHb-ΔHc)×Qb.

Beim Vergleich der beiden Methoden zeigt sich, dass die Geschwindigkeitsregelung bei gleichem Durchfluss den Energieverlust vermeidet, der durch die Erhöhung der Druckhöhe und die Erhöhung des Rohrwiderstands unter der Ventilsteuerung entsteht.Bei einer Reduzierung des Durchflusses wird durch die Drehzahlregelung der Eindringkörper stark reduziert, so dass zur vollständigen Ausnutzung nur ein deutlich geringerer Leistungsverlust als bei der Ventilsteuerung erforderlich ist.

DerHochspannungswechselrichterDas von Noker Electric hergestellte Produkt wird häufig in Ventilatoren, Pumpen, Riemen und anderen Anwendungen eingesetzt. Der Energiespareffekt ist offensichtlich und wurde von den Kunden erkannt.