CN202419139U - 一种泵节能输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种泵节能输送系统，其包括：至少两个水泵、变频器、控制器、设置在所述每个水泵上压差传感器，其中：所述水泵信号连接所述变频器，所述变频器信号连接所述控制器，所述压差传感器信号连接所述控制器。本实用新型提供的系统，当关闭其中一个水泵时，通过控制器和变频器控制水泵确保了最小泵流量和所需冗余容量。同时，它消除了当一个或多个水泵关闭时另一个工作水泵出现超负荷的可能性。该控制器提供最佳水泵速度和开/关控制，可确保水泵在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，大大降低了初始成本、占用空间、运行和维护成本。

Description

一种泵节能输送系统

技术领域

本实用新型涉及水处理设备技术领域，特别涉及一种泵节能输送系统。 

背景技术

泵输送系统是流体的一个基本输送方式。它广泛应用于冷冻水、热水、冷凝水以及其他流体等工业领域。 

热源、冷源、液体泵站经常设计两个或更多的泵。对于双泵系统设计，通常根据总的流量和设计压差来选择泵的规格大小。工作期间，使用一个水泵，另一个水泵备用。每台水泵上都安装有变频器，变频器会根据实际的负荷来调节水泵的速度，以保持所需的流量。对于两个水泵以上的泵系统设计，则以N+1确定水泵的数量。根据设计流量除以泵流量的比值确定N值，另设一个备用泵。若泵上安装了变频器VFD时，则根据工作泵的速度来启停水泵的台数。如果工作水泵以最大转速在工作，则打开多个水泵。如果工作水泵以最低的转速在工作，则会关闭一个水泵。且常常对工作水泵的速度进行调整以保持管网系统所需的不同压力。若水泵上没有安装变频器，则水泵间隙性工作，以满足管网系统不同的压力需求。 

对于大规格的冷却塔或制冷机组，通常是一机一泵，整个系统另设一个备用泵。例如，一个有三个制冷机组的工厂，配备四个冷凝泵和四个冷冻水泵。尽管是变频泵，但还是以定速运行。 

目前的设计方法存在以下问题和/或不足： 

水泵、管道、配件、变频器、电气控制设备数量多，材料成本高。 

设备数量多，现场施工要求高，安装成本高，建筑空间占用大。 

控制方法不完善，且在低负荷条件下运行会经常损坏控制阀情况，造成运行和维护成本高。 

多台水泵并联运行时，单台水泵工作性能曲线和整个系统工作性能曲线不一致，易出现水泵的电机过载的问题。

当水泵开启或停止工作时，能耗大。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够节省空间、成本的泵节能输送系统，使水泵在不同负荷条件下保持最佳的工作效率。 

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案： 

一种泵节能输送系统，其包括：至少两个水泵、变频器、控制器、设置在所述每个水泵上压差传感器，其中：所述水泵信号连接所述变频器，所述变频器信号连接所述控制器，所述压差传感器信号连接所述控制器。 

优选地，每个所述水泵信号连接一个变频器，或者所有的水泵都信号连接同一变频器。 

优选地，所述水泵的出水侧还设置有自动隔离阀。 

优选地，所述水泵的进水侧还设置有手动隔离阀。 

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本实用新型提供的系统，当关闭其中一个水泵时，通过控制器和变频器控制水泵确保了最小泵流量和所需冗余容量。同时，它消除了当一个或多个水泵关闭时另一个工作水泵出现超负荷的可能性。该控制器提供最佳水泵速度和开/关控制，可确保水泵在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，大大降低了初始成本、占用空间、运行和维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的系统结构示意图；图2为本实用新型提供的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。

本实用新型实施例提供一种泵节能输送系统，如图1所示，该系统包括：两个水泵104、变频器103、控制器101、设置在所述每个水泵104上压差传感器105，在其他实施例中，也可以为更多的水泵，其中： 

所述水泵104信号连接所述变频器103，所述变频器103信号连接所述控制器101，所述压差传感器105信号连接所述控制器101。 

在上述实施例中，优选地，每个所述水泵信号对应连接一个变频器，或者所有的水泵都信号连接同一变频器。 

在其他的实施例中，进一步的，为了控制所述水泵104的出水量，每个所述水泵104的出水侧还设置有自动隔离阀106。 

在其他的实施例中，进一步的，为了控制所述水泵104的进水量，每个所述水泵104的进水侧还设置有手动隔离阀102。 

该泵节能输送系统能使水流过终端用户，这些终端用户可以是一组小型终端用户或一组大型终端用户，例如制冷机组、冷却塔或锅炉。 

本实用新型泵节能输送系统根据以下步骤确定泵流量和泵扬程的大小： 

步骤1：假设泵设计的初始流量(Qpi)是系统设计流量(Qd)和设计压差(Hd)的1/N倍。 

步骤2：根据步骤1选择的泵，绘制N并联泵曲线、N-1并联泵曲线和系统曲线。确保在设计流量(Qd)和设计压差(Hd)上N并联泵曲线的交叉点与系统曲线交叉。 

步骤3：找到系统曲线与N-1并联泵曲线的交叉点。记录交叉点的流量和压差(Hs)。 

步骤4：确定一个泵不工作时系统所需的冗余流量(Qr)。该值通常在系统设计流量的75％到90％的范围内。 

步骤5：确定泵的设计流量：Qr(Qd/N)/Qs 

步骤6：确定泵设计压差：Hd(Qr/Qs)^2 

步骤7：绘制已在步骤5和6计算处的泵的N-1并联泵曲线。 

步骤8：确定水泵的马达大小，使其满足在最新确定的泵的N-1并联泵曲线和系统曲线的交叉点上安全运行的要求。 

本实用新型实施例提供的泵输送系统使得超过90％的泵系统所需泵的数量减少到2台。大大降低了初成本，将设备占用空间降到最小，降低了系统运行和维护成本。 

控制器101通过继电器启停水泵104，并根据控制器101内预编程的控制逻辑程序通过变频器103调节水泵104速度。如图2所示，控制器101共有6个模块。 

输入模块201接收来自压差传感器的泵压差信号和变频器103的泵功率、电流、功率系数和扭力等信号。通过输入模块，还可以输入泵性能曲线和系统特征以及流体性质。 

流量模块202可根据探测得到的水泵的压差、功率、扭力、流体性质和泵的工作点确定每个水泵的流量或泵的平均流量。 

性能监视模块203可识别泵工作点，其特点是实际压差和最小压差之间的间隔，可以视为实际流量和系统曲线的交叉点。或实际流量和最佳流量之间的间隔即实际压差和系统曲线水平线的交叉点。 

泵开关模块204可根据性能监视模块203测量得到的性能指数来启动泵。如果单台水泵的流量高于最小流量除以工作水泵数量的比值，则需打开一个或多个水泵。如果实际流量低于最小流量除以工作泵数量的比值，则需关闭其中一个水泵。 

泵速度控制模块205可调节泵速度，所有工作泵的转速相同。如果泵压差高于最低压差，则减慢泵转速。如果泵压差低于最低压差，则提高泵转速。也可以使用其他方法控制泵速度来维持管网所需的压差。 

输出模块206通过模拟或数字方式提供控制器101与其他设备连接的接口。 

本实用新型实施例提供的泵输送系统无需远程压差传感器，可使泵在不同负荷条件下保持最佳的工作效率。这跟现有的系统相比较，可以使得泵功率减少高达50％。 

上述实施例中，(1)通过减少水泵的数量和降低水泵的规格大小要求， 大大降低了设备初成本和安装成本。(2)减少了水泵和泵输送系统的建筑占用空间。(3)可预防在低负荷条件下水泵的电机超负荷。(4)它明显减少了泵输送系统的能耗。(5)对泵输送系统运行而言，大大减少了维护所需的时间和费用。 

以上对本实用新型实施例所提供的一种泵节能输送系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 

Claims (4)

1.一种泵节能输送系统，其特征在于，包括：至少两个水泵、变频器、控制器、设置在所述每个水泵上压差传感器，其中：

所述水泵信号连接所述变频器，所述变频器信号连接所述控制器，所述压差传感器信号连接所述控制器。

2.如权利要求1所述泵节能输送系统，其特征在于，每个所述水泵信号连接一个变频器，或者所有的水泵都信号连接同一变频器。

3.如权利要求2所述泵节能输送系统，其特征在于，所述水泵的出水侧还设置有自动隔离阀。

4.如权利要求3所述泵节能输送系统，其特征在于，所述水泵的进水侧还设置有手动隔离阀。

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