View
7
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
设设设设
设设设设设 APP 设设 iSave® 设设设设设设
设计指南
平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
hpp.danfoss.com
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
2 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
目录 目录
1. 产品介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32. 首选的流程图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 流程图说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3. 歧管设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1 多 iSave® 歧管设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2 多泵进口歧管设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4. 并联启动多个泵和 iSave® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.1 启动多个 iSave® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 启动多个泵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5. 水锤现象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
6. 电机和变频驱动器选型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.1 APP 泵和 iSave® 的电机和变频驱动器选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.2 iSave® 的最大启动扭矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.3 APP 泵的启动扭矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
7. APP 泵和 iSave® 保护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127.1 电机保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127.2 iSave® 和 APP 泵保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137.3 多个变频驱动器对一个变频驱动器控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
8. 流量控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148.1 流量控制 - APP 泵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148.2 流量控制 - iSave®. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
9. 噪音等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159.1 多个来源的噪音等级. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
10. 免责声明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
3180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
1. 产品介绍 本文件解释了并联运行 APP 泵和 iSave® 时需要考
虑的事项。单独的 APP 和 iSave® 的具体信息须参
见参数表或 IOM。
2. 首选的流程图
Media filter
M
Permeate
iSave
F
F F
Flowmeter
VFD
M
HP in
HP out
VFD
M
HP in
HP out
VFD
Fresh water permeate flush
Full flow cleaning
6
7
17
8
9
16
1513
101111
12
19
Filter3 micron nominel
Filter10 micron absolut
Drain
4
18
5
LP in
20
F
*
* Second stage filter: If recommended housing design and cartridges are not used, a second stage filter is required
1
21
2
PS
PI
PS
PI
PS
14PI
PIPI
PI
PI
3
27
CIP
28
还可参见 APP 泵和 iSave® 的参数表和 IOM。
丹佛斯提供流程图查阅以及如何设计泵和 iSave 控制逻辑序列的相关指南。
遵循我们首选的流程图和本说明中的指南即表示
您确信:
• 丹佛斯一致性 EC 声明符合 2006/42/EC 指令,
以首选的流程图为基础。
• 保护每个 APP 泵和 iSave®,防止过载。
• 监控确保泵和 iSave® 根据说明运行。
• 反渗透装置未正常工作时可轻松排除故障。
• 可具备更长的设备运行时间
丹佛斯已研究并联的泵和 iSave® 多年。这就使其
在许多情况下都能实现非常灵活的系统设计。
按照我们推荐的工艺流程图(P&ID)设计您的 SWRO 时,APP 泵与 iSave® 能量回收设备能够在
并联耦合配置下良好工作。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
4 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
2.1 流程图说明
Media filter
M
Permeate
iSave
F
F F
Flowmeter
VFD
M
HP in
HP out
VFD
M
HP in
HP out
VFD
Fresh water permeate flush
Full flow cleaning
6
7
17
8
9
16
1513
101111
12
19
Filter3 micron nominel
Filter10 micron absolut
Drain
4
18
5
LP in
20
F
*
* Second stage filter: If recommended housing design and cartridges are not used, a second stage filter is required
1
21
2
PS
PI
PS
PI
PS
14PI
PIPI
PI
PI
3
27
CIP
28
10 微米绝对高级过滤,保护泵免受碎屑影响。我
们强烈建议您始终使用精确深度过滤器滤芯,额
定 10μm 绝对过滤,β10≥5000。3 微米标称高级过滤,保护 iSave® 免受碎屑影响。
因此建议使用真正渐紧式结构熔喷深度过滤器滤
芯,额定 3 μm。
• 经验显示,通常在装置初次启动和更换滤芯
后会出现大量碎屑。
• 如果未使用推荐的外壳设计和滤芯,就需要
第二级过滤器。
常见进口歧管入口处的流量计(2)可监控泵的总
流量。
iSave® 常见进口处的流量计(12)可平衡高压侧的
流量。
iSave® 常见盐水出口处的流量计(20)可评估 iSave® 是否存在内部泄漏。
传感器(3)位于常见进口歧管内,可监控入口压
力。压力开关仅可评估入口压力通行/不通行,亦
可参见多泵歧管设计章节 3.2。
iSave® 常见出口处的压力开关(13)可监控出口
压力。
高压止回阀(18)保护泵免受以下影响:
• 电源切断时高压回流。
• 序列泵启动时高压回流。
高压泄压阀(6)防止系统压力过载。
低压泄压阀(19)防止系统压力过载。特别是当系
统应用于水锤现象或阀门(15)意外关闭时。
若置于离泵入口非常近的位置,阀门(19)仅可降
低泵入口处的水锤压力峰值。
变频驱动器(VFD)控制作用如下:
• 控制泵或 iSave® 流量。
• 缓慢完成速度升频和降频。
• 保护泵、iSave® 和电机,防止过载。
• 监控扭矩或电流的改变。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
5180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
3.1 多 iSave® 歧管设计
歧管的作用是将水流分配到每个 iSave®。• 不会导致水中出现气蚀、腐蚀和气泡。
• 带最小压降。
• 确保进入每个 iSave® 进口的压力相等。
每个 iSave® 设计中包含一个高压循环泵。这表示:
• 通过 iSave® 高压侧的流量由高压循环泵控制。
这表示每个 iSave® 的相等压降并非特别重
要。高压歧管中的流速可能高达 5 m/s。• 通过 iSave® 低压侧的流量由低压进给和低压
输出之间的压差来控制。这表示每个 iSave® 中的压降对于确保均匀流量分配非常重要。
• 对于“Z”流程图,水流从阵列一侧流入,从另
一侧流出。
• 对于“U”流程图,水流从阵列的同一侧流入
和流出。基于相同的直径计算,“U”水流阵列
总是为 iSave® 设备带来比“Z”阵列更均匀的
流量分配。
• 市场经验显示“U”流程图入口流速限制在 3.7 m/s 以内,而“Z”流程图则限制在 2.1 m/s 以内。
3. 歧管设计
多个 iSave® 用的歧管通常为硬管制成,使用弹性
连接器与 iSave® 排气口和进口相连。
市场经验显示要对带多种连接的钢制歧管进行精
确焊接非常难。歧管连接的不同位置可能会超出
单个弹性连接器的弹性。
要降低 iSave® 排气口和进口的压力,可优先使用
柔性软管或至少两个弹性连接器组合在同一个管
道上,连接至每个 iSave® 排气口和进口。
• 请勿将 iSave® 排气或进口接头用作管道支
座。管道必须有单独的支座。
• 请勿强行将任何偏离的管道连接至 iSave® 排气口或进口。
请遵守弹性连接器供应商的说明或参见设计指南 180R9367 管道连接。
“Z”流程图 最快 2.1 m/s
“U”流程图 最快 3.7 m/s
歧管校准和端负载
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
6 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
3.2 多泵进口歧管设计
歧管的作用是将水流分配到每个泵。
• 不会导致水中出现气蚀、腐蚀和气泡。
• 带最小压降。
• 确保进入每个泵进口的压力相等。
此处您看到的是一些确保合适的歧管设计的
指南。
• 水利资源协会出版了 ANSI/HI 9.8 - 1998 泵入
口设计,为吸气管道提供信息和设计建议。
“进入泵进口的理想流量应稳定且不带涡旋
或空气。”
• 吸气管道的设计应使其在更改管道尺寸时转
换简单平缓。不得使用会造成泵流速减缓的
转换。
• 吸气管道的建议最大流速为 2.4 m/s,使用渐
变减速器可能会加快泵吸气法兰处的流速。 • 为避免泵进口处的进气预旋:应在对泵进行
任何充注之前安装长度相当于泵进口(5D)长度五倍的直管或软管。
• 若进口压力传送器位置未靠近泵进口,传送
器压力设定必须确保单个泵进口处压力适
当。
检查要点:进口压力
检查要点:进口压力
检查要点:进口压力
主流:流速 低于 2.4 m/s
水流: 流速大小 [n/s]
10
多泵进口歧管设计
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
7180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
主要有两种方式启动 iSave®。• 同时缓慢升频所有 iSave®• 逐一缓慢升频。
启动顺序 – 逐一启动:
1. 启动低压进给泵。
2. 排出高压管道 (8) 中的空气。
3. 入口压力 (3) 合适时:
a. 启动 iSave® #1. b. 5 秒后启动 iSave® #2. c. 以 5 秒为间隔相继启动剩余的 iSave®。
备注:
• (#) 请参见第 3 页的流程图。
• iSave® 的升频时间根据 IOM 设定在 3 至 15 秒之间。
• 按照上述顺序启动 iSave®,电网中的总启动电
流会降至最低。
• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。
• 亦可参见 iSave® 的 IOM。
4. 并联启动多个泵和 iSave®
4.1 启动多个 iSave®
启动顺序 – 同时启动所有 iSave®:1. 启动低压进给泵。
2. 排出高压管道 (8) 中的空气。
3. 入口压力 (3) 合适时:
– 同时启动所有 iSave®。
备注:
• iSave® 的升频时间根据 IOM 设定在 3 至 15 秒之间。
• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。
• 亦可参见 iSave® 的 IOM。
4.2 启动多个泵
4.2.1 需要考虑的事项通常在 SWRO 中并联使用多个 APP 泵。
有一些事项需要考虑:
• 逐一启动时每个泵的启动扭矩。
• 同时启动多个泵时可接受的电网中电流
消耗。
• 反渗透膜片上可接受的压力形成。1)
主要有五种方式启动泵:
• 逐一升频至全速。
• 两步式升频。
• 同时升频所有泵。
• 直启动(DOL)式启动。
• 升频与直启动组合式启动。
1) 来自膜片制造商的指南: • LG NanoH2O: 无指南。 • DOW 化学品: 压力升高应在 1 bar/s 左右
注意: • 所有 APP 泵可在零排气压力下实现直启
动。
• 大多数 APP 泵可在最大允许工作压力下实现
直启动。
• 请咨询丹佛斯了解在压力下实现直启动的
相关信息。
• 要控制流量,至少要有一个 APP 泵配有变频
驱动器(VFD)控制。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
8 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
4.2.2 反渗透膜片上的压力形成
示例: 假设 3 个并联的泵逐一启动至全速。
• 第一个泵产生的压力约占最终压力 58 bar 的 74%,但产生的流量仅占最终流量的 1/3。
• 第二个泵增加 10 bar。• 最后一个泵增加 10 bar。
0
10
20
30
40
50
60
70
0% 17% 33% 50% 67% 83% 100%
系统压力
与全流量相关的泵流量 1 泵 2 泵 3 泵
膜片压力(Bar)
ROSA 中进行的模拟
渗透压力
74% 82% 100%
34,7 m3/hr 179 m3/hr
144,
3 m
3 /hr
69,7 m3/hr 213 m3/hr
144,
3 m
3 /hr
104 m3/hr 248 m3/hr
144,
3 m
3 /hr
4.2.3 启动顺序 – 逐一启动至全速:
1. 启动低压进给泵。
2. 排出所有高压管道 (8) 中的空气。
3. 启动 iSave®。4. 入口压力 (3) 合适时:
- 启动泵 #1。 - 10 秒后启动泵 #2。 - 以 10 秒为间隔相继启动剩余的泵。
备注:
• (#) 请参见第 3 页的流程图。
• 高压泵的升频时间设定在 10 至 60 秒之间,
或是根据膜片制造商的推荐进行设定。
• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。变频驱
动器对您能够升频泵的速度设定了限制。
• 必须计算启动扭矩以及电机当前的电流消
耗,从而进行正确的变频驱动器限制设定。
• 亦可参见 APP 泵的 IOM。
带 APP 泵的 SWRO 按顺序启动
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
9180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
0
10
20
30
40
50
60
70
0% 17% 33% 50% 67% 83% 100%
系统压力
与全流量相关的泵流量 #1 泵 #2 泵 #3 泵
膜片压力(Bar)
ROSA 中进行的模拟
渗透压力
65%
55%
100% 74%
3 泵
启动顺序:
1. 启动低压进给泵。
2. 排出所有高压管道 (8) 中的空气。
3. 启动 iSave®。4. 入口压力 (3) 合适时:
-启动泵 #1 并升频至 700 rpm。
-启动泵 #2 并升频至 700 rpm。
-启动泵 #3 并升频至 700 rpm。
- 将三个泵全部升频至全速。
备注
• (#) 请参见第 3 页的流程图。
• 高压泵的升频时间设定在 10 至 60 秒之间,
或是根据膜片制造商的推荐进行设定。
• 按照上述顺序启动泵,电网中的总启动电流
会降至最低。
• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。变频驱
动器对您能够升频泵的速度设定了限制。
• 必须计算启动扭矩以及电机当前的电流消
耗,从而进行正确的变频驱动器限制设定。
• 亦可参见 APP 泵的 IOM。
4.2.4 启动顺序 – 两步式升频
示例: 假设 3 个并联的泵逐一启动至最低速度。• 第一个泵产生的压力占最终压力 58 bar 的
55%,但产生的流量仅占最终流量的 17%。
• 第二个泵增加 6 bar。• 最后一个泵增加 6 bar。• 最后 3 个泵全部升频至全速。
带 APP 泵的 SWRO 按顺序启动
4.2.5 启动顺序 – 同时启动所有泵
1. 启动低压进给泵。2. 排出高压管道(8)中的空气。3. 启动 iSave®。4. 入口压力(3)合适时: – 同时启动所有泵。
备注:
• (#) 请参见第 3 页的流程图。• 根据膜片制造商的建议,升频时间设定在 10
至 60 秒之间。• 按照上述顺序启动泵,则每个电机的启动电
流降至最低,但电网中的总电流消耗为最高。• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。变频驱
动器对您能够升频泵的速度设定了限制。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
10 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
4.2.8 停止顺序
停止并联的 APP 泵时主要关注的是要避免泵入口
处出现水锤现象。
建议慢慢降频泵。可逐一进行,也可全部同时进
行。
请注意,若泵为软启动器控制,则速度的降低无
法轻缓完成。软启动器降低的是输入电机的功率
而非额定转速。
鉴于 APP 泵需要恒定扭矩,当功率输入太低时泵
会立即停止,且可能会产生水锤现象。
5. 水锤现象 水锤现象是流体运动被迫停止或突然改变方向时
造成的压力波动或压力波。水锤现象通常发生在
管道系统末端的阀门突然关闭或泵快速停止时,
压力波会在管道内传播,并可能损坏泵或 iSave®。该压力波可能会造成主要问题—从噪音和振动
到管道/设备坍塌。
水锤现象通常会造成泵入口处乃至泵内的极高压
力峰值。
这一压力峰值可能会非常高,且可能会对泵造成
损坏。下方为管道系统中的水锤现象示例。压力
峰值将叠加在现有的管道静态入口压力上,且通
常会超过泵入口的压力限制。
若多个组件连接至一个常见注入管路,则任何一
个组件的变动可能会影响另一个组件的进给流量
和进给压力–造成水锤现象。压力峰值还可能
会超过低压进给泵的最大工作压力。
OEM 有责任使设计出的反渗透系统让泵不会超
过最大允许进口压力。
4.2.6 启动顺序 - 直启动(DOL)式启动。
按顺序逐一以直启动方式启动所有泵将会带来 4.2.2 中描述的膜片压力。
1. 启动低压进给泵。
2. 排出高压管道(8)中的空气。
3. 启动 iSave®。4. 入口压力(3)合适时:
- 按顺序逐一启动泵。
4.2.7 启动顺序 – 升频与直启动组合式启动
为控制流至膜片处的总流量,至少有一个泵必须
对电机进行变频驱动器控制。
为确保膜片上的压力形成较缓且直启动的泵功耗
最小,启动顺序应为:
1. 启动低压进给泵。
2. 排出所有高压管道(8)中的空气。
3. 启动 iSave®。4. 入口压力(3)合适时:
-启动泵 #1 并升频至 700 rpm。
- 直启动泵 #2。 - 直启动泵 #3。 - 将泵#1 升频至全速。
备注:
• (#) 请参见第 3 页的流程图。
• 按照上述顺序启动泵,则每个电机的启动电
流为最高,电网中的电流消耗亦为最高。
备注:
• (#) 请参见第 3 页的流程图。
• 高压泵的升频时间设定在 10 至 60 秒之间,
或是根据膜片制造商的推荐进行设定。
• 变频驱动器必须能够提供恒定扭矩。变频驱
动器对您能够升频泵的速度设定了限制。
• 必须计算启动扭矩以及电机当前的电流消
耗,从而进行正确的变频驱动器限制设定。
• 亦可参见 APP 泵的 IOM。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
11180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
6. 电机和变频驱动器选型 6.1 APP 泵和 iSave® 的电机和变频驱动器选型
APP 泵和 iSave® 均为容积式机械:
• 扭矩与入口压力和排气压力之间的差距成比
例。这表示若要使压差翻倍,则需要扭矩翻
倍。
• 在同样的压差下,泵或 iSave® 在整个额定转
速范围内需要同样的扭矩 - 恒定扭矩。
• 若泵或 iSave® 在现有压力下启动,则随着泵
开始旋转,泵的扭矩将根据现有压差立即启
用。
• APP 泵和 iSave® 拥有水润滑轴承。该轴承会
在启动时产生粘滑扭矩。
• 要对电机和变频驱动器进行选型,必须对粘
滑运动和排气压力产生的启动扭矩进行计
算 – 参见下一页。
• 电机和变频驱动器都必须拥有足够的功率启
动泵或 iSave®。参见 APP 泵和 iSave® 的 IOM。
变频驱动器需要能够提供恒定扭矩以及足
以启动泵或 iSave® 的功率。
• 建议电机和变频驱动器均拥有超过现有运行
扭矩至少 10% 的超量扭矩。
6.2 iSave® 的最大启动扭矩
140
120
100
80
60
40
20
0
Nm
160
180
ø200 mm x 100 m 管道
ø200 mm x 50 m 管道
ø200 mm x 10 m 管道
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
12 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
6.3 APP 泵的启动扭矩
示例:三个并联的 APP 43 泵的启动顺序。
• 第一个泵不在压力下启动。启动扭矩约为 160 Nm。
• 第二个泵启动压力为 38 bar,启动扭矩约为 480 NM
• 第三个泵启动压力为 47 bar,启动扭矩约为 680 NM。
所有数据仅作参考,每个项目均应单独进行计算。
7. APP 泵和 iSave® 保护 iSave® 和电机都必须防止过载。
7.1 电机保护
可通过热继电器、电子继电器、电机内的PTC 传感
器或变频驱动器完成电机保护。
• 每个电机配一个变频驱动器通常就足以保护
电机,且此为推荐解决方案。
• 一个变频驱动器多个电机:变频驱动器通常
无法保护每一个电机。
• 热继电器: 丹佛斯电力电子的经验证明,双
金属型热继电器可适用于变频驱动器。
• 电子继电器:由于变频驱动器会产生谐波电
压,因而不推荐电子继电器与变频驱动器一
同使用。
• PTC 传感器: 确保电机内的 PTC 传感器能够
应对变频驱动器产生的谐波电压。
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
13180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
7.2 iSave® 和 APP 泵保护
保护泵和 iSave® 避免出现过载时,必须要考虑最
大扭矩和最大压力。
• 符合 IOM 的最大允许工作压力。
• 符合 IOM 的最大允许工作扭矩。参见下方的
负载保护原则要求。
• 使用双金属型热继电器:
可以根据扭矩计算电机消耗的电流。由于响应
时间实在太慢,热继电器经常无法保护 APP 泵或 iSave®。
• 使用变频驱动器搭配单个电机:请遵循 IOM 中的指南。
启动(控制粘滑运动):
• 升频速度从 0 至设定值。
• 启动扭矩不可超过 IOM 中规定的最大允许
工作扭矩的 140%。
当前运行:
• 扭矩不可连续超过最大允许工作扭矩 120% 30 秒以上。
• 扭矩可间歇性地达到最大工作扭矩的 140%,只要时间不超过 5 秒即可。
7.3 多个变频驱动器对一个变频驱动器控制
多个电机运行为常见应用。
使用一个变频驱动器来控制这些多个电机带来的
主要优势总结见下方。
• 由于一个高马力变频驱动器比多个低马力变
频驱动器便宜,因此能够省钱。每个变频驱
动器都需要自己的电路保护,因此使用一个
变频驱动器也可在这一方面降低成本。
• 变频驱动器外壳可以更小,因为一个大的变
频驱动器所需机柜空间少于多个小设备。这
将节约空间和金钱,降低复杂性和设计成
本。
• 维护时间和成本削减,因为与多个小的变频
驱动器相反,只需维护一个变频驱动器。 • 整个控制系统也变得更简单。无需连接多个
变频驱动器到主控制器(通常为 PLC)并同
步其运行;只需一个连接即可。对 PLC 进行
编程时,只需对一个变频驱动器速度控制回
路进行配置,而非多个。
负载保护
负载
最大启动负载(Nm)
最大负载 120% Nm
30 秒 30 秒
0
负载
负载
最大负载
rpm
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
14 180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
但是即使有这些好处,大多数多个电机的变频驱
动器安装仍然是每个电机一个变频驱动器。为何
如此?
• 变频驱动器变为单一故障点,多种应用中的
电机与连接负载可靠性实际上有所提升,因
为现在是多个小电机而非一个大电机。若一
个电机出现故障,剩余的电机通常可以继续
运行。
• 为使变频驱动器尺寸最小化,所有电机需要
同时启动。变频驱动器将以可控的速度升频
所有电机至全速,使每个电机启动时所需的
启动电流最小化。
• 每个电机必须单独保护,要考虑负载、速度、
扭矩等等因素。
• 鉴于电机所驱动的泵所能应对的负载通常低
于电机,因此对 每个泵进行保护时必须考虑
扭矩。这可以通过每个电机使用一个变频驱
动器做到。
• 一个变频驱动器仅感应其总连接负载,输出
要达到额定电流所需要的安培。控制多个电
机时,一个变频驱动器无法感应到哪个电机
在消耗大量电流,因此无法为每个电机和泵
提供合适的过载和过流保护。
这就是为何每个电机都必须有自己的短路和过载
保护。
使用一个变频驱动器搭配多个电机:
• 每个电机搭配一个变频驱动器的价格通常
等于或低于能够应对变频驱动器谐波的监
测继电器解决方案或是一个大的通用变频驱
动器。具体事例必须具体进行计算。
• 根据丹佛斯电力电子现有经验,保护单个通
用变频驱动器上运行的 iSave® 复杂又昂贵
8. 流量控制 8.1 流量控制 - APP 泵
APP 泵为容积式泵。这表示:
• 流量与泵的速度成比例。这表示速度增加 10% 则流量也会增加 10% – 无论泵的压差
为多少。
示例: 离心泵对比 APP 泵的泵曲线图。
• 进入 APP 泵的低压流量总是与流出泵的高
压流量相同。
• H–Q 特性几乎垂直。每个泵的 Q 值相加,得
出组合流量。
效率
头部(压力)-
m
能力 - m³/h
APP 效率
APP 流量
CF总开发头部
CF 效率
设计指南 平行耦合的 APP 泵和 iSave® 能量回收设备
15180R9354 / 521B1379 / D KCFN.PI.003.3A.41 / 09.2017
8.2 流量控制 - iSave®
8.2.1 高压循环流量
iSave® 中的叶轮泵为容积式泵。这表示:
• iSave® 的高压流量与 iSave® 的速度成比例。
这表示速度增加 10% 则流量也会增加 10% – 无论 iSave® 的压差为多少。
• H–Q 特性几乎垂直。每个 iSave® 的 Q 值相
加,得出组合流量。
8.2.2 低压冲洗流量
通过 iSave® 低压侧的流速由低压进给和低压输出
之间的压差来控制。若压降相等,则流量相等。
• 压差随着 iSave® 的速度而变化。
• 当并联运行多个 iSave® 时,建议所有 iSave® 运行速度相同。
9. 噪音等级 9.1 多个来源的噪音等级
若多个噪音来源彼此邻近运行,则所有来源的总
噪音等级(压力)高于每个来源的噪音等级。
示例:下方图表显示了多个 iSave® 或泵(每个带来 85 dB 噪音)的综合噪音等级。
10. 免责声明 虽然本文件(电子或印刷格式)中的信息或建议
出于善意提出且据信为正确,但丹佛斯公司、丹
佛斯高压泵不对信息的完整性或准确性做任何表
示或保证。
提供信息的前提为收到同样信息的人会在使用前
根据信息是否适合其用途自行做出决定。在任何
情况下,对于因使用或依赖本文件中的信息或是
使用信息提到的产品而导致的任何损失或事件,
丹佛斯公司、丹佛斯高压泵概不负责。
丹佛斯公司、丹佛斯高压泵不保证本文件中材料
的准确性和时效性,且不对材料中的错误或遗漏
承担任何责任。
本“文件”为“依照现状”提供。无任何关于适销
性、任何用途的适用性或是根据信息或信息提到
的产品具备的任何其他性质的表示或保证,无论
明示或暗示
噪音等级dB [A] @ 1 m(据计算)
设备数量
© Danfoss | DCS (im) | 2017.09 180R9354 | 521B1379 | D KCFN.PI.003.3A.41 | 16
丹佛斯公司
高压泵
DK-6430 Nordborg
丹麦
Recommended