整車(chē)廠(chǎng)循環(huán)水泵系統節能方案選擇與應用

]$能工程S上海節能整車(chē)廠(chǎng)循環(huán)水泵系統，節能方案選擇與應用上海通用汽車(chē)有限公司車(chē)智勇徐翔琚偉強摘要:文章分析了車(chē)身閉式循環(huán)水系統的變頻改造方案,研究了水泵與變頻器的配置方式,采用多臺水泵同步變頻控制技術(shù)。系統運行后的耗電量數據表明,同步變頻改造可以大幅減少運行費用,帶來(lái)明顯經(jīng)濟效益關(guān)鍵詞:閉式循環(huán)水系統水泵變頻節能Selection and Application of Energy- -Saving Programs on CirculatingPump Systems in Assembly PlantChe zhi yong, Xu xiang, Ju wei qiangAbstract: Analyzes the varied frequency renovation opportunity of Body Shop Closedcirculating water system, researches the allocation mode between pumps and frequency -converter, and adopts multi-pump varied frequency synchronous control technology. The powerconsumption after renovation shows that the multi-pump varied frequency synchronous controlcan largely reduce operation expense and bring obvious economic eficiencyKeywords: closed circulating water system;water pump;varied freguency;energy saving1循環(huán)水系統概況.部分兩部分組成。整車(chē)廠(chǎng)車(chē)身車(chē)間的循環(huán)水用于焊機、焊槍的冷原車(chē)身車(chē)間焊機循環(huán)水系統:循環(huán)水泵共4臺,卻。循環(huán)水采用閉式系統,通過(guò)板式熱交換器與冷為3#、4#、5#和6#泵，參數為:Q =200m/h,H=卻水(冬季及過(guò)渡季節)或冷凍水(夏季)進(jìn)行熱交60m,N=55kW,n=1450r/min,三用一備。 水泵采用換來(lái)調節溫度,使出水水溫保持在29~31C。車(chē)身直接起動(dòng)。減壓閥組一用一備。車(chē)間的循環(huán)水，在非生產(chǎn)時(shí)段也需保證一定的流原車(chē)身車(chē)間設備運行狀況:生產(chǎn)時(shí)段(每周平速,以避免水垢等微量雜質(zhì)沉積在焊槍彎管處導致均6天,每天22小時(shí)):2臺水泵運行,單臺水泵運行焊槍銅級帽損壞，同時(shí)焊機循環(huán)水系統要求焊槍冷功率為53kW,循環(huán)水管總管供回水壓差約為卻盤(pán)管內保持足夠的壓力。3.2bar。非生產(chǎn)時(shí)段(周日及部分節假白、工作日1.1車(chē)身車(chē)間的循環(huán)水泵房系統主要配置每天2小時(shí)):1臺水泵運行,單臺水泵運行功率約為車(chē)身循環(huán)水系統由原車(chē)身車(chē)間、車(chē)身車(chē)間擴建53kW.循環(huán)水管總管供回水壓差約為1.5bar。中國煤化工-[作者簡(jiǎn)介]車(chē)智勇,男,1975年3月生,大學(xué)本科,工程師MHCNMHGSHANGHA ENEAGY CONSERVATION 37 I2010年第3期上海節能節能工程車(chē)身車(chē)間擴建部分:循環(huán)水泵共2臺,為1#、2#泵，參數為:Q =250m/h,H=50m,N =55kW,n=1475 r/min,二用-備。水泵采用軟啟動(dòng)。減壓閥組一用一備。車(chē)身車(chē)間擴建部分運行狀況:生產(chǎn)時(shí)段,非生2|產(chǎn)時(shí)段水泵均-臺工頻運行,運行功率為49kW。生工|產(chǎn)時(shí)段、非生產(chǎn)時(shí)段循環(huán)水管總管供回水壓差均為2.55bar。1.2系統運行狀況q該系統運行基本正常,但是在泵的起停過(guò)程中管流量M'/h網(wǎng)壓力波動(dòng)較大。所有泵都是在額定轉速運行,通過(guò)團1水泵特性曲線(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調節出口的壓力,在循環(huán)管路出口處設置減壓閥來(lái)調節管網(wǎng)壓力,有一部分能量消耗在閥門(mén)環(huán)水的需求也會(huì )隨之發(fā)生階段性的變化。為保證工上。車(chē)身車(chē)間內焊機配置尚未達到最大量,因此在車(chē)藝生產(chǎn)線(xiàn)的柔性化布置,因此考慮采用變頻器方案間內管網(wǎng)供回水上有適當的旁通，使水泵穩定運行。進(jìn)行節能改造。對原車(chē)身焊接循環(huán)水系統進(jìn)行測試,開(kāi)啟-臺水泵期2.1同程管路下水泵變頻可行性，間,總流量293m9h，其中旁通管流量67m3h.開(kāi)啟兩臺大量的研究分析表明:同程系統的各支路水流水泵，總流量達430m3h, 其中旁通流量1 10m/h.因.量只取決于網(wǎng)路的阻抗分布，系統動(dòng)力的大小,只此，該循環(huán)水系統有較大的節能潛力。影響系統總流量的大小，不影響各支路的流量比。即同程系統水泵變頻情況下,各支路的流量與系統2節能方案選擇總流量同比例增減;對系統的穩定性沒(méi)有影響。.在車(chē)間建成初期,焊接臺數少,對循環(huán)水需求2.2變頻器的配置小為使水泵穩定運行,只得在管路適當位置增設水系統通常采用以下兩種水泵控制方案。旁通管,使管路達到一定的循環(huán)水量。系統運行采“一變多定"是指一臺變頻器可輪流切換各臺水用改變流量的方法:改變減壓閥門(mén)開(kāi)度和旁通管調泵,多 臺水泵工頻運行,一臺水泵變頻運行。開(kāi)式循環(huán)節以實(shí)現調節流量。通過(guò)調節循環(huán)水泵出口管線(xiàn)上系統時(shí)， 管路系統的位壓占水泵揚程的比例較大,而減壓閥的閥門(mén)開(kāi)度實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)。如圖流動(dòng)水力阻力損失占水泵揚程的比例較低,則一 臺水1當閥門(mén)關(guān)小時(shí),管路的局部阻力加大,管路特性曲泵變頻的控制方案因設備初投資較低而逐步顯示出線(xiàn)變陡,工作點(diǎn)M移到M1,體積流量q減小到q1,優(yōu)勢。因此自來(lái)水變頻直供水系統的多泵恒壓供水通因而循環(huán)水泵的功率減小，效率下降。.常采用一-臺水泵變頻運行而其他水泵工頻運行。節能改造方案:變頻調節流量。采用變頻器改“多臺變頻"是指每臺水泵配置變頻器,多臺水變循環(huán)水泵的轉速，實(shí)質(zhì)上是改變泵的特性曲線(xiàn)，泵在同一頻率下工作。閉式循環(huán)水系統由于水泵揚從而減少了在閥門(mén)上的損耗,并可根據水流量情況程完全用于克服管路系統流動(dòng)水力阻力損失,水泵適當關(guān)閉旁通管道,達到節能效果。流量較大揚程低,宜采用多臺水泵同步變頻流量調從水泵運行最經(jīng)濟的角度來(lái)看,應該采取更換節方式。與現有水流量匹配的水泵。但由于車(chē)間內焊機的布k五統為閉式循環(huán)水系統,采用離置會(huì )根據工藝生產(chǎn)線(xiàn)的變化作階段性調整,也即循心泵中國煤化工變頻范圍相對小，YHCNMHG38SHANGHAI ENERGY CONSERVATION2010年第3期節能工程S生海號能工況點(diǎn)不穩定，變、定水泵配置方案運行匹配較為困改造前、水泵工頻運行(9月28日-10月22日)表1難。因此考慮采用“多臺同步變頻”方案。運行時(shí)間(小時(shí))電度量平均功率kWH)L (kW)區域水泵生產(chǎn)非生產(chǎn)累計3節能改造時(shí)段時(shí)段時(shí)間從循環(huán)水系統來(lái)看,保持系統穩定,循環(huán)水節3#泵房1#工藝泵(車(chē)身車(chē)間2#工藝泵470470 | 2293148能改造采取了循環(huán)泵應與變頻器保持- -- 對應。備擴建部分)3#工藝泵85 T 4502__5用泵與其中一臺常用泵共用-臺變頻器。變頻器型1#泵房4#工藝泵69| 384368 I 19634.5(原車(chē)身號為:VLT FC102- -P55KT4 E55丹佛斯，變頻器車(chē)間)5#工藝泵0十6#工藝泵具備記錄電度量、累計運行時(shí)間。圖2、 圖3為改造說(shuō)明:車(chē)身擴展工藝泵在工頻狀態(tài)下,生產(chǎn)、非生產(chǎn)時(shí)段都開(kāi)啟一臺水泵。.前后系統示意圖。表2改造前、水泵變頻運行(2008年10月22日~2009年10月24日)4節能效果變頻累電度量(kWH)節能節能費用在變頻器投入初期即2008年9月28日~10月時(shí)間工頻變頻率估22日仍維持原有工頻運行方式。2008年10月223#泵房1#工藝泵(小時(shí))|估算實(shí)測(RMB)日~2009年10月24日變頻器切換至變頻運行方式。8881 43329818912756%183128擴建部分表1與表2為改造前后運行效果。3#工藝泵34872008年10月22日~2009年10月24日,共367天，|(原車(chē)身車(chē)#工藝泵7095666726022561%/304911x 5#工藝泵2007變頻運行狀態(tài)相對工頻運行狀態(tài)節約488,039元。變間)6#工藝泵二C說(shuō)明:1工頻狀態(tài)下運行,生產(chǎn)時(shí)段、非生產(chǎn)時(shí)段水泵功率相同,按頻改造費用553,500元。工頻條件下水泵平均功率*臺時(shí);簡(jiǎn)單投資收回時(shí)間=變頻改造費用/(節約費2 3#泵房生產(chǎn)時(shí)段開(kāi)啟2~3臺水泵,非生產(chǎn)時(shí)段開(kāi)啟1臺水系;3#泵房非生產(chǎn)時(shí)段,生產(chǎn)時(shí)段均開(kāi)啟一臺水泵;用/變頻運行時(shí)間)/365天(年)3節能費用按0.75元kWh估算。=553500/( 488039/11367 )/365=1.14年H水泵非生產(chǎn)時(shí)段運行節能效果顯著(zhù),非生產(chǎn)時(shí)段(M3)#工藝水集2工藝水景65m工藝水票6日工藝水翼 鋪工藝水震 3工藝水景運行時(shí)間越長(cháng),節能效果越顯著(zhù)車(chē)身擴展原車(chē)身圍2改造前系統示意圖5結論||第hI1)閉式循環(huán)水系統,水泵為離心式水泵的變頻改造應采用多臺水泵同步變頻方[E2式;“一變多定”系統,則常用于開(kāi)式供水系統。2)由于離心水泵存在-車(chē)擴展中國煤化工收達到一定值時(shí)圖3改造后系統示意團YHCN MH GK壓造成水壓波SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 39 I2010年第3期也上海節能節能工程動(dòng),所以實(shí)際運行,增加水泵時(shí),系統水壓存在短時(shí)定性分析《流體機械>2005(12)波動(dòng)。今后將進(jìn)-步研究,采取措施,使系統水壓更[2]曹琦系統思考變頻泵的應用《空調暖穩定。通技術(shù)>2004(1)[3] 樊培榮束國權趙建軍空調循環(huán)水泵變參考文獻:流量控制多泵同時(shí)變頻調節的重要意義《制冷與[1] 符永正，吳克啟閉式水循環(huán)系統的穩空調》2005(1)堅持三個(gè)結合推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構調整2009年嘉定區堅持“調結構"主線(xiàn),做到“三個(gè)力推進(jìn)成片淘汰。2010年將著(zhù)力結合大型社區和嘉結合”;即堅持將結構調整“與城市化發(fā)展相結合”、定新城濕地兩個(gè)地塊實(shí)施成片淘汰,為產(chǎn)業(yè)轉型和城“與國家和市重大發(fā)展戰略相結合"、“與嘉定產(chǎn)業(yè)發(fā)市建設騰出空間。二是強力推動(dòng)?；髽I(yè)淘汰。對危展相結合"取得較好成效，全年淘汰劣勢企業(yè)392險化學(xué)品、零星化工、四行業(yè)、印染等行業(yè)實(shí)行全面家,盤(pán)活土地5211畝,減少能耗共14.5萬(wàn)噸標煤。關(guān)、停、并、轉、遷。實(shí)現城市化地區?；袠I(yè)全面淘2010年,嘉定區推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構調整有新目標:汰。三是繼續抓好總部招商。2010年引進(jìn)外資總部類(lèi)-、力爭淘汰企業(yè)不少于150家,減少標煤能耗不企業(yè) 10家,內資總部類(lèi)企業(yè)10家。四是加快新興產(chǎn)少于5萬(wàn)噸,盤(pán)活土地不少于1500畝,?；髽I(yè)業(yè)發(fā)展。2010年將全面開(kāi)工建設-批新能源汽車(chē)相淘汰50%;二、先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展要保持優(yōu)勢,科研關(guān)項目,并全力推動(dòng),加快硅酸鹽所上海新能源產(chǎn)業(yè)院所總部及產(chǎn)業(yè)基地建設全面推進(jìn)并取得階段性基地、微系統所上海物聯(lián)網(wǎng)中心等項目建設,推動(dòng)光成效,戰略性新興產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面的功能機所強激光、應用物理所核能等項目落地。五是打造性項目、引導性項目建設全面啟動(dòng),文化信息產(chǎn)業(yè)文化信息產(chǎn)業(yè)新名片。2010年繼續推動(dòng)上海文化信等現代服務(wù)業(yè)發(fā)展再上規模。息產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)基地、重點(diǎn)園區建設,逐步形成具有鮮為了實(shí)現上述目標,該區提出以下措施:一是大明區域特色和較強輻射能力的文化信息產(chǎn)業(yè)集群。盧灣區調整完善區節能減排工作推進(jìn)機制為有利于進(jìn)- - 步加強節能減排工作的.上下對作。 區政府要求區節能減排聯(lián)席會(huì )議分析研究全區應和綜合協(xié)調,根據新修訂《上海市節約能源條例》節能減排工作中的難點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題,全面完成“十一的有關(guān)規定，最近,盧灣區對節能減排工作聯(lián)席會(huì )五"節能目標，并認真謀劃“十二五”期間區節能減議及其辦公室作了適當調整,節能減排辦公室改設排工作目標任務(wù)。至區發(fā)改委,各相關(guān)部門(mén)合力推進(jìn)區域節能減排工(金群樂(lè ))金山區科技創(chuàng )新成效顯著(zhù)2009年,金山區全年工業(yè)企業(yè)技改項目共立481.9萬(wàn)元。全年工業(yè)企業(yè)共獲得國家、市資金扶項備案98個(gè)，完成投資18.3 億元，同比增長(cháng)持的高新技術(shù)產(chǎn) 業(yè)化項目3個(gè),重點(diǎn)技術(shù)改造項目17%;年內驗收完成的28只2008年度技改竣工58中國煤化寧38萬(wàn)元。項目(投資總額63638.1萬(wàn)元)享受區級財政補貼(區經(jīng)委)TYHCNMHG40' SHANGHA ENEENERGY CONSEYATION .2010年第3期