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空壓冷卻水系統優化節能案例 |
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| 添加日期:2013/1/26 |
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目前，很多冷卻水系統是按最不利的環網阻力確定水泵的揚程，同時為了彌補設計時存在的不確定因素與相關設備性能不穩定，還預留20%左右的安全系數，所以普遍存在配置大功率、高揚程水泵，而實際是在低揚程、大流量、低效率、高功耗的工況狀態下運行。
智瑞達科技有限公司空壓系統有3臺ATLAS ZH7000系列空壓機與1臺ZR160 VSD空壓機，空壓機水冷卻系統采用間接冷卻。
一次泵：數量：3臺，流量：80m3/h ，揚程： 40m，功率：15KW，進出水溫差10~150C
二次泵：數量：2臺，流量：265m3/h ，揚程： 30m，功率：37KW，進出水溫差50C.
一、現狀分析：
1）冷卻系統耗電占到空壓系統耗電的10%。冷卻水系統是按最大負荷的，但實際只需一臺ZH7000-4-8的機組
就可以滿足生產用氣需求，負荷只有原來的30%左右（一次側的冷卻水需求量約為40~50m3/hr。但由于空
壓機冷卻水的進出水沒有自動控制閥門，要保證運行的空壓機組故障時自動切換，必須保證備用機組的冷
卻水水路暢通，所以冷卻水流量比正常的需求流量多一倍（80~100m3/hr)。二次側的單臺水泵額定流量達
到265m3/hr，運行一臺空壓機的時候，按50C溫差計算，100m3/h就夠了。雖然二次側的流量可以通過比例
調節閥根據一次側溫度調節，但節能量有效，實測功率為28KW，流量180m3/hr。
2）水泵的揚程高達30~40m,冗余量太大，水泵效率低。
3）實際負荷遠小于實際值，管道阻力小，輸送過程壓損小，能耗低。
二、檢測工具
    超聲波流量計 三相功率儀 壓力表 數顯溫度計
三、改造前運行數據檢測：
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運行臺數 |
額定功率 （KW） |
實際功率 （KW） |
額定揚程 （m) |
實際揚程 （m) |
額定流量 （m3/h) |
實際流量 （m3/h) |
| 一次泵 |
1 |
15 |
15 |
40 |
17 |
80 |
N/A |
|
二次泵 |
1 |
37 |
30.5 |
30 |
26 |
265 |
180 |
四、改進方案：
方案一：
一次泵、二次泵加變頻器控制，并在空壓機的冷卻水出水側加電動控制閥。由于流量與壓力不是線性的
關系，當流量下降到50%的時候，壓力只有原來的25%左右，所以水泵的頻率不能設定太低。
（已完成二次泵變頻改造：改善前，二次泵實際運行功率30.5KW；采用變頻調節后，在頻率41Hz時，水泵功率
14KW，節電54%，年可節電132,000Kwh。）
方案二：
一次側采用分布式供水，一機一泵，泵機連鎖控制，只有空壓機運行時,冷卻水泵才啟動；二次泵增加一
臺低流量（100m3/h)的變頻泵，通過空壓機冷卻水進水水溫控制二次泵的流量。
五、管道阻力特性分析與水泵選型
水泵與管阻特性曲線
一次泵特性曲線
二次泵特性曲線
六、改善后運行參數檢測：
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運行臺數 |
改善前實際功率（KW） |
改善后實際功率（KW） |
實際揚程（m) |
實際流量（m3/h） |
節電率（%） |
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一次泵 |
1 |
15 |
3.6 |
20 |
N/A |
76 |
|
二次泵 |
1 |
30.5 |
9.5 |
15 |
N/A |
68.8 |
現場圖片
 
 
 
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