? ? ? ?水泵調速技術應用對于水泵運用的節能是有著顯而易見的成效的，接下來水泵廠家長沙水泵廠工程師將著重闡述和分析一下水泵調速技術應用對于節能的意義體現在何處，以期為用戶朋友們帶來一定的啟發。

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1、水泵調速的意義

? ? ? ?在工礦、城市供水系統中，為保證用戶的正常用水，常采用母管恒定壓力的供水運行方式。工礦供水工況隨工藝要求而變化，城市供水隨著晝夜及季節的變化、供水量的變化而變化，為了保證母管壓力穩定，滿足供水需要，常采用開停水泵或調節泵出口閥門開度的控制方法。但是，該方法既勞動強度大又浪費電能。如把所有節流情況下運行的水泵改為調速調節流量運行，則能產生顯著的節能效益。

? ? ? ?與恒速運行相比，圖1是離心泵流量恒速節流調節與調速調節2種運行狀態下揚程與流量變化關系曲線的疊加圖。節流調節時，泵的轉速不變，在管路。系統中串聯節流閥，圖1離心泵調速節能原理圖利用閥門啟閉來改變管路特性曲線的形狀和位置得到新的工作點。圖1中，由于泵的轉速(額定轉速)不變，故泵的特性曲線H(n₁)不變，節流調節后管路特性曲線由R₁變到R₂，工作點由點A移到點B，流量由Q變為Q．，此時泵的軸功率可由面積OH_BBQ₁。表示。變速調節時，管路特性曲線R。始終不變，由于水泵轉速由n，調節到嘞，故泵的特性曲線由日(n，)變化到日(11,：)，從而工作點由點A移到了點c，流量由Q變為Q。，這時泵的軸功率可由面積OHcCQ。表示。由此可以看出，泵的流量由Q調節到Q．，不同的調節方式，泵的軸功率不同，調節泵轉速比調節泵出口閥門時軸功率小得多，面積HcHBBC即為節省的功率。根據離心泵相似定律，泵流量與轉速的一次方成正比；揚程與轉速的二次方成正比；軸功率與轉速的三次方成正比。可見，隨著泵轉速下降即可滿足流量的工況需求，又使軸功率呈三次方關系下降。因此，采用改變泵轉速來調節泵的流量，節能效果是非常顯著的。

2、水泵調速技術的分類及選擇依據

? ? ? ?2．1水泵調速技術類別與比較目前水泵調速有2種方式：一種是機械調速，最常用的是在電機和水泵間加裝調速型液力偶合器或液體黏性調速離合器；另一種是電氣調速裝置，其中，變頻調速是目前應用較廣、效率和性能都較理想的調速方案。但是，目前高壓大功率變頻調速裝置雖有產品但規格不全，并且價格較貴，為機械調速的5—8倍。而選擇機械調速用于水泵供水調速運行，具有傳動效率高、過載保護性好、控制反應快、成本低、體積小、易維護等優點，且不受電機轉速、電壓等級等參數限制。因此，我國目前高電壓、大功率(200kW以上)的各類交流電機調速裝置均采用液力耦合器或液黏調速離合器。調速型液力耦合器和液黏調速離合器在應用特點上有很多相似之處，其差異之處如下：液力耦合器相對調速技術較成熟可靠，但結構偏大，維修復雜；液黏調速離合器結構緊湊合理，在調速狀態下效率高于耦合器4％一5％，節電率高于8％，且可實現同步轉動。所以，下面僅針對液黏調速離合器在水泵調速領域中的應用特性進行研究。

? ? ? ?2．2液黏調速離合器調速原理液黏調速離合器液壓控制系統原理如圖2所示，主機結構如圖3所示，下面分別說明其工作原理。液壓系統(圖2)由壓力控制部分和潤滑冷卻部分組成。潤滑冷卻部分由齒輪泵9、油粗濾清器lO、冷油器7和溢流閥6組成，通常為低壓(0．2~0.3MPa)大流量，以便保持工作油在主機主、從動摩擦片間形成油膜和帶走熱量及排屑。壓力控制部分包括齒輪泵l、油精濾清器2、電液比例溢流閥3、電控器系統4和電磁閥8，是一個集機電儀一體化的系統。電控器為轉速控制的樞紐，扭動調速旋紐即改變控制(指令)電流，則電液比例溢流閥即改變了系統油壓。即改變了主機加壓活塞的壓力，從而調整了主從摩擦片間的油膜厚度(圖3)，也即調整了液黏調速離合器的輸出轉速。如此，指令電流大，則輸出轉速高，反之亦然。轉速控制十分靈敏，動態響應快。

? ? ? ?主機結構(圖3)及工作原理如下：從冷油器過來的工作油進入工作油入口7沿通道通過輸出軸摩擦片(從動片)5和輸入軸摩擦片(主動片)4的間隙時，形成圓盤形狀油膜。輸入軸2經花鍵帶動主動摩擦片4轉動時，由于油液的黏附作用，使圓盤油膜厚度層上產生剪切力r帶動從動摩擦片5也轉動，從動片又經花鍵帶動輸出軸1轉動至使工作機(水泵)轉動工作。輸入軸轉速與電機同步，輸出軸經圓盤油膜變速調節后與工作機同步運行。需要調速時，可在集控室進行遠控，扭動調速旋紐(圖2)，調節指令電流，使控制油進入油缸作用于活塞令活塞軸向前后位移調節主從動摩擦片間隙，如使摩擦片愈靠近則油膜愈薄，產生的剪切力就愈大，輸出的轉速也愈高。如果活塞將摩擦片壓緊，就破壞了油膜而成為機械靜摩擦傳動，此時調速器就相當于一個聯軸器，為1：1的機械傳動。回位彈簧可使活塞退回初始狀態，這時油膜厚度很大，可使電機輕負荷或零負荷啟動，減少了電機的啟動電流，提高電機的使用壽命。

? ? ? ?可見，液黏調速離合器有脫開(i=0)、同步(i=1．O)和調速(0