1 概述
我国是一个动力缺少的国家，因而在污水处理厂中节省动力、下降耗费尤为重要。《我国节能技能纲要》提出水泵风机类应最大发挥其节能作用的要求，污水处理厂进步泵站中的设备是污水处理厂中的首要耗能设备，对其进行变频调速技能改造，既可完成无级调速，又可完成节省动力、下降耗费，还可削减设备的开停次数，然后延伸设备运用寿命，并可处理由于工程实践运转规划与规划规划不共同带来的运转进程的误差。因而变频调速技能在污水处理厂进步水泵的操控及运转中得到越来越广泛的运用。
设置进步泵的意图是进步水头，由于挑选水泵时均按最大流量下挑选水泵参数，但在大多数情况下水泵并不需求到达满负荷运转，因而水泵也无法到达最佳作业点，而且一般均为多台水泵并联运转，挑选水泵参数时均偏大，因而变频调速设备的正确选用尤为重要。
2 多台水泵并联运转的特色
一般限于节省出资的考虑，污水处理厂进步泵均选用变频泵与工频泵并联运转方法，如图1 所示。
现在就剖析一下进步泵并联运转的一些特色。
2.1 抱负状态下的水泵并联
图1中，N0为工频泵的功能曲线，工频泵单泵运转时的作业点为A，扬程为hA，流量为qA;N1为变频泵单泵正常调速中的功能曲线，运转时的作业点为 B，扬程为hB，流量为qB;N2为变频泵单泵速度最低时的功能曲线，运转时的作业点为D，扬程为hD，流量为qD;M1为工频泵(N0)和变频泵(N1)并联时的管网总的运转曲线，运转时的作业点为C，扬程为hC，流量为qC0;M2为工频泵(N0)和变频泵(N2)并联时的管网总的运转曲线，运转时的作业点为A，扬程为 hA，流量qA。F0为抱负的管网阻力曲线。抱负状态下的水泵并联曲线应该是依据流量的改变沿管网阻力曲线F0滑润滑动的一组曲线。
2.2 实践状态下的两台水泵并联
在实践工况中，大多数是作业在两条功能曲线N0和N1下，从功能曲线图中能够看到，并联后的总扬程hC>hA，且hC>hB，一起管网总流量qC 0=qC1+qC2qA，qC0>qB。跟着变频泵速度下降，其功能曲线在图1 中沿F0 向左下方偏移，管网总曲线也相同沿F0向下偏移。当变频泵速度降到N2时，管网的功能曲线是临界曲线M2，此刻的管网总扬程和工频泵的扬程持平，而不是理论剖析的稍大一些。这时由于管网总流量和工频泵单泵运转时的流量相同，工频泵相对于变频泵时其输出流量有一个增量，或许呈现过载。变频泵由于最大扬程低于管网总扬程，表现出来的实践情况为变频泵不出水。此刻变频泵还在作业，耗费必定的功率，变频泵的功率降到了最低。因而，在设定变频器频率时必定要有一个下限频率fmin，以此来避开这种低效区。下限频率的设定一般可依据实践运转工况设定。
2.3 多台水泵并联
多台工频泵和一台变频泵并联运转时，变频泵功能曲线下移至N2时，管网曲线应该在N2之上，变频泵频率下限fmin比两台泵并联时要高。因而，管网并联的泵越多，节能的空间越少。
3 多台水泵并联运转的变频节能处理方案
污水处理厂实践的运用场所绝大多数均为多台水泵的并联运转，因而需求很好地处理并联水泵的调速问题，才干有用地节能。
由流体学类似规律可知，转速与流量成份额，而功率与流量的三次方成份额。由于水泵选用转速操控时，当流量减小时，所需功率近似按流量的三次方大幅度下降。例如转速下降到80%，流量也下降到80%时，则轴功率下降到额外功率的51%，由于下限值越低，节能作用越显着，但不能单纯考虑节能，有必要考虑多台水泵并联所带来的多方面的影响，实践下限频率的设定应依据水泵自身的功能曲线、并联水泵的台数、管网阻力的改变、变频器自身的特性等多方面要素确认，一般在试运转时依据实践工况确认，实践运转中设定值一般在40 Hz左右。
3.2 合理挑选变频水泵
在实践工程中，一般挑选工频泵与变频泵参数共同，但依据以上的功能曲线剖析可知，相同功能曲线的工频泵与变频泵并联，变频泵调速规模很小，节能作用并不显着，因而挑选变频泵时应当尽量挑选扬程较大的泵，可更好地运用变频器的节能特性，但这种方法使水泵的互换性差。
3.3 多台变频泵并联运转
剖析并联水泵的功能曲线知，多台变频泵并联运转，可有用地处理工频泵与变频泵并联时由于扬程不同带来的对变频泵规模的约束，可选用依据流量及扬程参数一起调理水泵曲线，完成最大规模的节能作用。因而在实践工程中，尽或许多地挑选多台变频泵并联是比较合理的方法，仅仅这种运转方法的初期出资比较高。
3.4 合理设定水泵水池液位
在实践运转时，若能使水泵水池保持在高水位运转，就可有用下降水泵的实践扬程，在确保进步水量的条件下下降能耗，而且也有利于工频泵与变频泵的并联运用。
4 变频器节能理论核算
以下针对某污水厂7台(6 用1 备)90 kW 进步水泵进行理论上的节能核算。
1)当仅有1 台变频水泵运转时，假定电动机转速的改变为70%～100%，则水泵流量改变规模也为70%～100%，依据功率与转速的三次方成正比的联系，可知，理论核算功率改变为34.3%～100%，实践由于要确保水泵的扬程，作业点必定偏移，许多的实践运转数据显现，节电作用在0～50%之间。保存估量，假定一年中水泵有1/5 时刻运转在70%的额外流量下，其他时刻为100%运转，年运转小时数按6000算，则针对90 kW 出水泵来说，一年的节电量为W=90×0.5×6000×0.2=54 000 kW·h。
2)当选用1台定速水泵与1 台变频水泵并联运转时，变频泵受定速泵扬程的影响，电动机转速的改变为85%～100%，则流量改变规模也为85%～100%，理论核算功率改变为61.4%～100%，实践由于要确保水泵的扬程，作业点必定偏移，依据许多的实践运转数据显现，节电作用在0～20%之间。保存估量，假定一年中水泵有1/5时刻运转在70%的额外流量下，其他时刻为100%运转，年运转小时数按6 000算，则针对90 kW 出水泵来说，一年的节电量为W=90×0.2×6 000×0.2=21 600 kW·h。
3)当选用两台定速水泵与1 台变频水泵并联运转时，变频泵受定速泵扬程的影响，电动机转速的改变为90%～100%，则变频水泵流量改变规模也为90%～100%，理论核算功率改变为72.9%～100%，实践由于要确保水泵的扬程，作业点必定偏移，依据许多的实践运转数据显现，节电作用在0～10%之间。保存估量，假定一年中水泵有1/5 时刻运转在70%的额外流量下，其他时刻为100%运转，年运转小时数按6 000 算，则针对90 kW 出水泵来说，一年的节电量为W=90×0.1×6 000×0.2=10 800 kW·h。
依据以上剖析可知，当进步水泵选用两台调速泵、4 台定速泵(还有一台备用)运转时，年节电约为W=10 800×2=21 600 kW·h;当进步水泵选用3 台调速泵、3 台定速泵运转时，年节电约为W=21 600×3=64 800 kW·h;当进步水泵全选用调速泵运转时(考虑多台泵并联运转功率有所下降，取0.8 的系数)，年节电约为W=0.8×54 000×6=259 200 kW·h;按每kW·h 0.6 元计，则一年节省259 200×0.6=155 520元，约15.5万元。因水泵容量较大，定速泵发动方法选用软发动器发动，考虑变频器与软发动器的差价约为4万元，则增设5台调速泵回收出资年限为4×5/15.5=1.3年。虽然以上为纯理论剖析，但实践回收期不会超越两年。
5 结语
1)变频调速虽然是一种运用比较广泛的水泵节能技能，但在并联水泵的运转条件下，遭到许多条件的约束，并不能到达理论的节能作用。
2)在有条件的情况下应尽或许选用多台变频泵并联的运转方法，节能作用好，操控方法也灵敏。
3)一拖多的水泵操控方法实践节能作用并不显着，不如选用独立的变频泵(扬程较工频泵高)，节能作用更好。
4)从出资回收年限考虑，一般两年内必定回收出资，因而在水泵负载中应尽或许选用多台变频调速器并联运转。
