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消除水锤以保护泵系统(2)

发布时间2019-10-25人气:43



  • 泵/电动机过载保护,以检测爆管

  • 欠电流保护,以检测堵塞的管道

  • 相位旋转保护,防止泵反向旋转

  • 缺相保护,防止电源干扰造成的损坏

  • 瞬时过流保护,防止由于碎屑损坏泵

  • 自动计时器和调度程序,用于控制操作

  • 操作日志和记录

电子速度控制在减少水锤方面的有效性不仅取决于软启动器或VSD中的技术类型,还取决于泵和系统的曲线。

检查曲线

系统曲线显示系统中流速和压力之间的关系。

它由两个部分组成:静态磁头和动态磁头(见图1)。

图1图1.系统曲线显示了静态磁头和动态磁头。(图片由AuCom提供)

平坦的系统曲线对速度变化更敏感。速度的小变化将导致流量的大变化。这意味着必须精确控制速度,以防止水锤现象。

泵的特性差异很大,导致一系列可能的泵性能曲线。对于陡曲线泵,压力的大变化会导致流量的小变化。


相反,对于平曲线泵,压力的小变化将导致流量的大变化(见图2)。

图2图2.泵曲线可以说明陡曲线泵和直曲线泵。

为帮助减轻系统中的水锤,请尽可能选择陡峭的曲线泵。这种泵的压力与流量之间的关系使得通过控制泵速来精确控制流量变得更加容易。

一旦选择了电子速度控制作为解决方案,接下来便是在使用软启动器还是在VSD之间进行选择。两者都可以控制电动机/泵的加速和减速,并减轻水锤现象。
最佳选择取决于系统特性。

软起动器在运行期间以全速(固定)运行系统,仅在泵启动和停止期间控制速度。一旦系统达到全速,软启动器通常会被旁路并以非常高的效率运行(损耗小于0.1%),从而降低了运行成本。软启动器的成本也低于VSD。此外,软启动器不会在电源上产生谐波,因此它们无需使用昂贵的滤波器。

另一方面,VSD在运行以及启动和停止期间控制泵的速度。这种额外的控制运行速度的能力是有代价的。VSD与软起动器相比,具有很高的投资成本,通常需要谐波滤波器(防止电源上谐波失真的昂贵设备),并且通常会产生4%至6%的能量损耗,从而增加了系统的使用寿


但是,在某些泵送系统中,在操作过程中控制流量的能力将产生其他系统效率,而这些效率超过了较高的资本和运行成本。除非已证明存在这样的系统效率,否则软起动器应该是缓解水锤现象的电子速度控制的首选方法。

选择软起动器

了解水锤原理,系统曲线和泵性能曲线后,下一步就是探索软启动技术的正确应用以防止水锤现象。

并非所有的软起动器都是一样的。在过去的40年中,软启动器提供的启动和停止模式已经有了很大的发展。电压,电流以及最近的转矩控制是启动和停止的常用方法。每种都会影响加速度(和减速度),但是都无法提供直接控制。

图3图3.某些软启动技术提供可选的加速和减速曲线,这在泵送应用中可能是有益的。这使最终用户可以调整软起动器设置,以获得最佳的启动和停止结果,而无需考虑固有的系统特性。

最先进的软启动(和停止)模式是直接加速(和减速)控制。此模式非常适合泵送应用程序,并且消除水锤现象,因为它可以根据泵送系统的独特特性(泵和系统曲线)在各种启动和停止曲线之间进行选择。

某些技术提供了可选的加速和减速曲线,这可以使泵送应用受益。选择和调整各种控制策略的能力使得无论系统特性如何,都可以轻松调整操作以获得最佳结果。


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