摘要：主要研究了水泵调速运行的节能（必要性、水泵调速节能的分析）、变频技术在水泵中的应用的优点和技术性问题。
关键词：水泵；调速；节能；变频技术；应用
1水泵调速运行的节能
1.1供水系统中水泵调节运行的必要性
1.1.1供水系统的供水量是受客观条件制约而在变化的，是不均衡的，而水泵的选择又是以满足出现概率很低的最不利条件即最大工况的要求为原则的。其水泵供水能力一般按最高日最高时的用水量选择，水泵扬程则是按水泵净扬程与管网能量之和选择，但必须保证运行中的最高扬程。1.1.2水量预测的不准确性和出于安全的因素，水泵的流量和扬程存在不同程度的富余量。1.1.3水泵的效率曲线不是一条平坦的曲线，其高效区段很窄。1.1.4供水系统建成至达到设计能力，存在一个过渡期，该期间的长短取决于设计规模的合理性以及诸多因素的影响。由于以上这些原因，就注定了水泵实际运行的工况点在大多数时间内偏移高效区。因此，在运行管理中常需要人为地对工况点进行必要地改变和控制，以适应管网中流量和压力的变化。调节水泵运行工况点的方法，归结起来不外乎有两个方面：①改变管道系统特性曲线（如闸阀调节）；②改变水泵本身的特性曲线（如台数调节、调速运行等）。
1.2水泵调速节能的分析
水泵调速节能技术中的关键问题就是如何确定调速泵的合理台数，它对工程投资、日常运行费用及节能的效果影响甚大，必须提高科学性，克服盲目性。解决这一问题的方法，仅仅靠定性的分析是不够的，必须结合工程的具体条件作出定量分析，用“数据”说话。1.2.1分析的原则。①既然是调速控制，除了尽量减少扬程的浪费以外，还要提高水泵的运行效率。因此，水泵的总台数宜少不宜多，即尽量选用大功率泵组，因为一台大泵和并联工作的两台或多台小泵相当时，大泵效率比小泵效率高。同时，水泵的台数还与管路特性有关，管道系统特性曲线越陡，若并联台数多，不但水泵被“窝”出力多，本身就是一种浪费，且使可调节的范围变得很小，不利于充分发挥调速泵的作用。②水泵调速应达到适应工况变化，同时又使水泵经常处于高效区，而不是要求其始终处于高效区工作。水泵特性曲线上任何点经过调速都按相似定理变为另一种工况，即工程所需的任一种流量和扬程在不超出水泵额定数据时，通过调节转速的方法都可以达到。但对水泵调速运行时的主要目的是节能，所以采用调速泵时只能把工作点选在水泵特性曲线高效区的工况点或由高效区经相似变换得到的工况点。这当然是最理想的一种状态，如同对各种类型的调速装置的选择一样，其效率高低各有不同，应视具体的应用条件因地置宜，经综合比较后确定。③要确定调速泵与定速泵的最佳组合，应在对不同水泵和各种组合能耗计算的基础上，对方案进行经济比选。经济比选要坚持“定量分析与定性分析相结合。1.2.2分析的方法。①对能够掌握实际水量资料的工程（如改造项目），可根据管道系统特性曲线分别对各种泵的组合作出能耗计算。②对一时无法掌握实际水量变化资料的工程，则可采用简化分析计算的方法，即以出现概率最高的工况条件下，根据管网特性对几种调速和不调速组合进行比较，而不是以出现概率很少的最大工况来作为判断条件。因为对于在整个运营期内出现概率极低的工况，即使调速泵在较低效率下运行，也不会对全年的节能效益产生太大的影响，而这样却有可能使调速泵的台数得以减少，从而节约了投资。③在不能取得管道特性曲线时，可以用静扬程与最大工况对应扬程两点的连线来代替实际的管道特性曲线，这虽对能耗计算造成一定误差，但并不妨碍对调速泵台数的各种方案的判断。④方案的经济比选可采用总费用净现值最小原则法，该方法观察各备选方案（定速泵和调速泵台数的不同组合）在整个计算期内（逐年产生的费用，将其折现到当前的“现值”，并比较其大小，总费用净现值最小的方案为优。
2变频技术在水泵中的应用
2.1变频技术的优点
变频技术作集现代电子、电气信息和智能技术于一体。变频控制是一种成熟、应用面广的高效机电节能新技术。采用变频技术可实现。水泵高效节能，变频装置是一种静止的、高效的变频与控制设备。
2.2变频水泵技术
常用的水泵电机调速方式。一是滑差调速型，如液力耦合、电磁转差、液力离合和转子串阻调速等；二是高效调速型，如变极调速、串级调速和变频调速等。不同的调速方法，在不同流量变化的条件下，调速效率也不同。不同的调速装置应用领域也不一样。流量调节范围在90%以上时则无需采用电机调速。可节流调速；当流量调节范围在75%左右时，才可有必要采用高效调速装置，如变频调速技术。变频调速是一种新型高效调速技术，它是由半导体电子元器件构成的电力变换器和三相交流电动机等组成。由于变频控制技术的发展和应用，使得传动的机电设备工作在最佳状态，使设备处于高效节能的工作状态，延长设备的使用寿命，真正体现科技以人为本的宗旨。目前，变频器正朝着数控化、高频化、数显化、高集成化、强适应性的方向迅速发展。大大地发展了生产力，在工矿企业广泛应用，会大幅度提高了生产效率和企业经济效益。
参考文献
[1]郭连忠.能源管理与低碳技术[M].北京:中国电力出版社,2012,3.
[2]天津市能源管理职业培训学校组编.电气节能技术[M].北京:中国电力出版社,2013.4
[3]黄伟.机电设备维护与管理[M].北京:国防工业出版社,2011,9.
[4]何全茂,王国文.煤矿固定机械运行与维护[M].北京:煤炭工业出版社,2011,8.
[5]彭旭昀.机电控制系统原理及工程应用[M].北京:机械工业出版社,2006江西职称,2.
[6]黄志坚,袁周.工业泵节能实用技术[M].北京:中国电力出版社,2013,3.
作者：崔连利 单位：龙煤鹤岗矿业有限责任公司兴山辅业发展公司