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變頻水泵節(jié)能效果分析

文檔作者：田新穎I,宋金鵬2,郝珮?lè)?,李耕宇2 文檔來(lái)源： 1保定中法供水有限公司 2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月09日
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______________________________________________ ［綜合：探索與發(fā)現(xiàn)
變頻水泵節(jié)能效果分析
田新穎I,宋金鵬2,郝珮?lè)?,李耕宇2
（1保定中法供水有限公司 河北 保定 07 1 000 ）
（2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 河北保定 071 001 ）
【摘要】通過(guò)對(duì)變頻水泵的節(jié)能原理的分析，以及某公司生產(chǎn)工作過(guò)程中能源的使用過(guò)程分析，指出變頻水泵比普
通非變頻水泵要節(jié)能，總結(jié)了在實(shí)際應(yīng)用中探索到的變頻水泵節(jié)能方法。
【關(guān)鍵詞】水泵；變頻技術(shù)；能源使用分析
【中圖分類號(hào)】TP23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624 （ 2019 ） 05-0239-02
1變頻水泵節(jié)能原理
水泵的實(shí)際功率P（功率）=Q（流量）*H（壓力），流量
Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，
功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當(dāng)
要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸
輸出功率P成立方關(guān)系下降。所以，水泵電機(jī)的耗電功率
與轉(zhuǎn)速近似成立方的關(guān)系。當(dāng)用水量大時(shí)轉(zhuǎn)速變大，水量
小轉(zhuǎn)速變小可以達(dá)到降低輸出功率的作用，從而有節(jié)能的
效果。
2能源的使用過(guò)程分析，以某供水公司為例
2. 1分析過(guò)程策劃
（1） 確定職責(zé)部門及所涉及部門：生產(chǎn)科、設(shè)備科、
供水部。
（2） 生產(chǎn)過(guò)程中能源管理的績(jī)效指標(biāo)、目標(biāo)及其實(shí)
現(xiàn)方案的制定：
1） 識(shí)別能源使用種類：公司使用的能源資源主要有
電力、汽油。
2） 分析能源使用和消耗：
2017年使用情況如表1。計(jì)算各類能源占總能源的百
分比，其中電力消耗占93. 47% （如表1）。
表1 2017年能源使用情況統(tǒng)計(jì)表
項(xiàng)目單位使用量折算系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)煤（t） 百分比
電力萬(wàn)kwh 1007. 81 1. 229 1238. 598 93. 47%
汽油t 7. 84 1.4714 11.53578 0. 87%
柴油t 51.49 1. 4571 75.02608 5. 66%
合計(jì)1325.16
3） 各單元能源消耗情況：
公司耗電分為泵房機(jī)組耗電和廠區(qū)用電（即低變）兩
部分，其中泵房機(jī)組耗電約占整個(gè)公司用電量的90%,
低變電量約占10%左右。
4） 制定能源目標(biāo)、指標(biāo)：
釆用上一年的能源消耗平均值作為基準(zhǔn)，參照城市供
水行業(yè)推薦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，考慮市區(qū)需水量及廠區(qū)低變?cè)O(shè)備用
電情況，制定能源目標(biāo)、指標(biāo)。
5） 目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)方案：
在保證市區(qū)壓力情況下，合理搭配水泵，節(jié)約電能。
公司泵房機(jī)組共有送水泵5臺(tái)：1、2號(hào)為變頻泵，最高
轉(zhuǎn)速990rpm,最低轉(zhuǎn)速840rpm,實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示（見圖
1） ＞水泵轉(zhuǎn)速高于900rpm時(shí)，水泵綜合單位電耗較低，
轉(zhuǎn)速低于900rpm時(shí)，水泵綜合單位電耗升高。3、4、5
號(hào)為定速泵，水泵綜合單位電耗均低于2臺(tái)變頻泵，且運(yùn)
行狀態(tài)良好。所以，運(yùn)行中在保證供水前提下，應(yīng)盡量減
少變頻泵在低于900rpm的工況下的運(yùn)行時(shí)間。
圖1單臺(tái)水泵綜合電單耗分析示意圖
2. 2分析過(guò)程
（1） 輸入：各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)計(jì)劃指標(biāo)，如水量、水壓、
水位、電耗、電廠用水量、清水池最高最低液位等。
（2） 主要活動(dòng)
1） 運(yùn)行管理：生產(chǎn)運(yùn)行中根據(jù)用水量合理搭配水泵
運(yùn)行，及時(shí)和調(diào)度溝通，合理進(jìn)行開停送水泵操作，保證
泵口壓力，盡量延長(zhǎng)水泵在轉(zhuǎn)速高于900rpm的運(yùn)行時(shí)間，
及時(shí)開停泵。
2） 泵房巡視檢查：細(xì)看觸摸屏各工藝參數(shù)及故障顯
示，本著聽、看、聞、摸四種方式巡查水泵，聽電機(jī)運(yùn)
轉(zhuǎn)有無(wú)異常，檢查閥門、真空系統(tǒng)、變頻器間各種設(shè)備
是否正常，在線儀表是否工作正常，且與中控室顯示是
否一致。
3） 對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行人員加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)與技能的培訓(xùn)，修
改并不斷完善送水泵房作業(yè)指導(dǎo)書。
（3） 輸出：生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表，交接班記錄，水、電、
藥用量月報(bào)表，送水泵房運(yùn)行情況記錄等。
2. 3監(jiān)視與測(cè)量方法
（1）監(jiān)視與測(cè)量方法
1） 電量、電耗監(jiān)視測(cè)量：每日抄寫電表數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)
用電量，填寫《生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)》。每月對(duì)電耗進(jìn)行分析，
填寫電耗月報(bào)，年度有分析匯總表。
2） 水泵運(yùn)行監(jiān)視測(cè)量：每日對(duì)送水泵房水泵運(yùn)行機(jī)
239
〔綜直厘翹S賽理）信息記錄材料2019年5月第20卷第5期
基于Python的多叉樹遍歷算法
錢雨波，王金祥（指導(dǎo)老師）
（延邊大學(xué) 吉林 延邊 1 33000 ）
【摘要】對(duì)C/C++環(huán)境下的二叉樹遍歷算法進(jìn)行改進(jìn)，提出以Python為編程語(yǔ)言的多叉樹遍歷算法并進(jìn)行實(shí)例化分析.
【關(guān)鍵詞】Python;多叉樹；遍歷算法
【中圖分類號(hào)】TP39 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624 （ 2019 ） 05-0240-02
1引言
二叉樹是一種比較常見的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由于具有
操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通俗易懂等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于搜
索、排序等領(lǐng)域。但二叉樹存在靜態(tài)的結(jié)構(gòu)形式的弊端，
即子結(jié)點(diǎn)只能為0、1或2個(gè)，而多叉樹則具有更為靈活
的樹形。
2 Python語(yǔ)言簡(jiǎn)介
Python語(yǔ)言是目前美國(guó)大學(xué)最受歡迎的高級(jí)程序設(shè)計(jì)
語(yǔ)言，是最接近自然語(yǔ)言的通用編程語(yǔ)言如果把C語(yǔ)
言稱作高級(jí)語(yǔ)言的“鼻祖”，那么Python語(yǔ)言完全可以
被認(rèn)為是目前高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的集大成者。Python的
設(shè)計(jì)哲學(xué)是“簡(jiǎn)潔”、“優(yōu)雅”、“明確”，其開發(fā)者的
哲學(xué)是“用一種方式，最好是只有一種方式來(lái)做一件事”。
支持動(dòng)態(tài)類型是Python的一大特色，這也是C/C++所不
具備的優(yōu)勢(shì)。此外相較于傳統(tǒng)的高級(jí)編程語(yǔ)言的格式，
Python的縮進(jìn)規(guī)則更像是一門藝術(shù)。
3多叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
多叉樹樹形采用動(dòng)態(tài)向量的存儲(chǔ)方式，即任意一個(gè)子
結(jié)點(diǎn)僅有唯一父結(jié)點(diǎn)，而任意父結(jié)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)的指向任意
個(gè)子結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的子結(jié)點(diǎn)列表。根據(jù)Python列表的特性，
可用列表的append函數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)增加子結(jié)點(diǎn)。類定義如
下：
class Node(object):
def _init_(self, value=None):
self, value = value
self, children =[]
def add_child(self, node):
self, children, append(node)
其中value表示當(dāng)前結(jié)點(diǎn)所包含的含義或?qū)?yīng)的值；
children列表對(duì)應(yīng)的是當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)列表，即所有子
結(jié)點(diǎn)（是一個(gè)動(dòng)態(tài)的集合）。
組情況進(jìn)行監(jiān)視測(cè)量，填寫《送水泵房運(yùn)行情況記錄》（表
2）。實(shí)時(shí)對(duì)水泵出口壓力、水泵機(jī)組流量、機(jī)組運(yùn)行電
流功率、清水池液位等情況進(jìn)行監(jiān)視，將該數(shù)據(jù)每小時(shí)記
錄一次，填入《生產(chǎn)運(yùn)行日?qǐng)?bào)》。
3）高壓配電間監(jiān)視測(cè)量：對(duì)高壓配電間配電柜、儀
表等進(jìn)行監(jiān)視測(cè)量，監(jiān)視直流屏上故障指示報(bào)警，配電柜
上繼電器儀表是否正常，房間內(nèi)有無(wú)異味等，填寫相關(guān)記
錄。
表2送水泵房運(yùn)行情況記錄
air** 耗電 s f9l3t0fr
礬
憫
IR水
fi
送水
圧力
f9l0t0fr
的
mu*
1 1滬 1 m AW (h (h) (■) (bar (h) h
1 1010
65
1171
48
14100 0.1
40
149
50
0.1
28
217
5
0.0
10
3150
0
0. 1
44 5 12 2.2
1
3.5
5
8 2 1
2 1101
02
1064
67 15225 0.1
38
134
00
0.1
26
225
0
0.0
10
3120
0
0.1
44 4 10 2.2
3
3.5
9 4 2 2
3 1038
54
1151
89
14850 0.1
43
148
50
0. 1
29
390
0
0.0
18
3240
0
0.1
48 4 9 2.5
6
3.6
8 8 2 1
下一年能效目標(biāo)/指標(biāo)的制定，會(huì)考慮到兩個(gè)影響能
源消耗的因素：一是隨著市區(qū)人口不斷增長(zhǎng)，下一年市區(qū)
需水量將增加，而市區(qū)用水特點(diǎn)變化不大，送水時(shí)變化系
數(shù)變化不大，這就無(wú)法改變目前送水泵運(yùn)行搭配不合理的
現(xiàn)狀，而且隨著市區(qū)用水量的增加，送水盲區(qū)的時(shí)段將延
長(zhǎng)，這些因素將會(huì)導(dǎo)致公司用能效率降低；二是廠內(nèi)低變
用電設(shè)備的增加。據(jù)此制定下一年能源指標(biāo)，電單耗不高
于0.152kwh/m3,其中送水泵房綜合單位電耗為373kwh/
kn?*MPa。
2.4改進(jìn)措施
（1） 繼續(xù)加強(qiáng)與調(diào)度的溝通協(xié)調(diào)、優(yōu)化運(yùn)行控制，
縮短兩臺(tái)變頻泵轉(zhuǎn)速低于900rpm的運(yùn)行時(shí)間。
（2） 完善送水泵房單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)能力。
（3） 修改完善送水泵房相關(guān)操作規(guī)程并進(jìn)行考核培
訓(xùn)。
（4） 目前水泵揚(yáng)程偏高，水泵運(yùn)行偏離高效點(diǎn)，導(dǎo)
致運(yùn)行效率降低，在日后選購(gòu)水泵備臺(tái)時(shí)，考慮降低額定
揚(yáng)程。
3能源使用分析
該公司的能源消耗主要以電力為主，經(jīng)過(guò)上面的分析，
同時(shí)對(duì)比檢測(cè)結(jié)果的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以知道通過(guò)變頻技術(shù)降
低運(yùn)行頻率和對(duì)其他方面進(jìn)行的改造，能夠達(dá)到較好的節(jié)
能效果。另外建議盡量減少變頻泵在低于900rpm的工況
下的運(yùn)行時(shí)間，可以使變頻水泵節(jié)能效果顯著。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王建民.變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)在住宅區(qū)供水中的應(yīng)用[J].
工業(yè)用水與廢水，2004, 35 （3）: 49-50.
[2] 譚若濤.水泵變頻供水及節(jié)能分析[J1.2006.
[3] 劉妍，李耘濤.過(guò)程與過(guò)程方法在質(zhì)量管理體系中的應(yīng)用
[J1.科技管理研究，2007年第7期.
240

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