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潜油电泵变频节能分析
作者:管理员    发布于:2018-03-15 14:01:51    文字:【】【】【

  现阶段潜油电泵控制流量的方法主要采用调节阀门,用阀门控制流量时,电机输入功率的很大一部分消耗在阀门阻力损失上,这使电耗增加浪费增大。

  采用变频调速技术调节电动机的转速,这种方法取代阀门调节,采用变频调速后变频柜可以产生所需要的任何频率,电泵机组其他频率下的曲线可以根据离心泵相似定律求得,即:排量与转速成正比、扬程与转速的平方成正比、功率与转速的立方成正比111,在满足生产工艺的情况下,降低转速可大大H3)点,C点为调速调节流量点新的稳定运行工况Hs用变频1器调节s流量到Q‘,运行于SiQi,减小功耗,达到节能的目的。

  2变频潜油电泵的节能理论分析潜油电泵在变频供电后,由于泵的排量与转速成正比,而轴功率和转速的三次方成正比,变频器的压频特性可以在很大范围内进行调整。在调速范围内,工频以上为恒功率输出,工频以下为恒转矩输出。由于电潜泵的转矩与转速的二次方成正比,所以可以方便地对变频器的恒转矩输出区域进行调整以适应泵的负载特性。

  潜油电泵Q―H曲线121如所示,在初始工况下,潜油电泵运行于A(Qi,Hi),A点是管路系统阻抗曲线KQ1与ni下的Q―H曲线的交点。若实际需要调节流量Qi到Q2时,转速不变,旋紧阀门后,管路系统的阻抗曲线变为KQ2,与n1下的Q一H曲线交于新的稳定运行工况点B(Q2,H2)由可知,实际扬程为Hp多余部分所对应的能量全部消耗在增大了的管路阻抗KQ2上。若由调速调节流量到Q2,则电机转速从n1下降到n2,此时n2下的Q―H曲线与管路阻抗曲线KQ1交于C(Q2,P=―电功率,kW;―泵的扬程,m;Y―被输送液体的比重,kgf/m3;n―泵的效率,n=泵的有效功率p有/电机的轴功率P2.根据潜油电泵的相似定律及应用条件,以下分析及功率变换均指调速范围在20以内,此时n近似不变。

  (1)用阀门调节流量到Q2(流量调小),运行于B点所消耗的电功率为:7Q2(H2―H3)―阀门上损失的功率;犯2份(1/外一1)―电潜泵的损失功率。

  节能H3)点时消耗的电功率为:(3)电机变频调速比阀门调节节约的电功率AP由式(2)和式(3)可得:由式(4)可以看出:电机调速调节流量与阀门调节流量相比节约的电功率由两部分组成:一部分是阀门上的功率损失;另一部分是两种工况点的不同压头引起的潜油电泵损失功率之差。

  ⑷节能潜力的近似估算通过上面的分析,流量的调速调节与阀门调节相比节约电功率为P,在满足相似定律、忽略电潜泵本身效率微量变化的情况下设节能率为a则a可按下式计算:a=△/Pb电潜泵的轴功率与流量的关系(P―Q)如所示。图中电潜泵恒速(=100)转动,用调节阀门控制流量时,轴功率和流量的关系如图中曲线2所示;用变频器控制转速方法来获得一定流量时,轴功率和流量的关系如曲线1所示。

  曲线88PH―0.512PH=0.368PH通过计算平均节能可达到35左右。

  3变频潜油电泵的节能实际计算变频调节是消耗功率为P变,阀门调节时是工频运行,此时消耗的功率为P工,节约功率为P,那么P工= P变= =尸工一尸变按照以上公式,根据现场提供的实测数据计算的耗能与节能对比列于表1.表1使用变频器前后的效果对比井号调节方式节电率阀门调节变频调节阀门调节变频调节阀门调节变频调节从上表三口井的两种不同调节看出,变频调节的电流明显下降,功率因数提高了,消耗的功率明显下降,节电率在20以上。

  4结束语潜油电泵变频调节比原来的阀门调节在理论上节电约30,实际节电量在20以上,潜油电泵变频调速技术的节电效果非常显著,将得到广泛地推广与应用。

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