高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)

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1、高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)　　摘要：泵是輸送流體或者使流體增壓的機(jī)械。泵在石油、化工、冶金、電力、市政和水利等各個(gè)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。泵、泵用電動(dòng)機(jī)、管道、閥門和終端設(shè)備等組成泵系統(tǒng)，其中泵用電動(dòng)機(jī)是泵系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。和國(guó)外相比，我國(guó)泵系統(tǒng)效率低20%左右，具有非常大的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗前景廣闊。　　根據(jù)泵用電動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速（少極數(shù)）和固定旋轉(zhuǎn)方向（單轉(zhuǎn)向）的特點(diǎn)，研究高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，開(kāi)發(fā)功率范圍為4kW到45kW的2極高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)，效率指標(biāo)達(dá)到超高效電動(dòng)機(jī)的水平，平均效率從89.1%提高到92.4%，提高3

2、.3%，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，特別是歐美和澳洲、新西蘭市場(chǎng)的要求，噪聲指標(biāo)到達(dá)低噪聲水平要求?！　￡P(guān)鍵詞：泵；電動(dòng)機(jī)；風(fēng)扇；效率；優(yōu)化設(shè)計(jì)　　一、技術(shù)背景　　泵是輸送流體或者使流體增壓的機(jī)械。泵在石油、化工、冶金、電力、市政和水利等各個(gè)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。泵、泵用電動(dòng)機(jī)、管道、閥門和終端設(shè)備等組成泵系統(tǒng)，其中泵用電動(dòng)機(jī)是泵系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。和國(guó)外相比，我國(guó)泵系統(tǒng)效率低20%左右，具有非常大的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗前景廣闊。　　為了滿足“節(jié)能減排”的要求，國(guó)內(nèi)國(guó)外都開(kāi)始關(guān)注提高泵系統(tǒng)效率這個(gè)課題。美國(guó)能源部“電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)機(jī)會(huì)評(píng)估”5結(jié)果指

3、出，泵系統(tǒng)是美國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中能效提高存在機(jī)會(huì)最大的領(lǐng)域。我國(guó)則新制定了GB19762-2007《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于2005年5月13日，于2005年12月1日開(kāi)始實(shí)施。2007年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，將目標(biāo)能效限定值引入標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，特別是國(guó)外市場(chǎng)開(kāi)始提出采用高效電動(dòng)機(jī)作泵用電動(dòng)機(jī)的要求。所以，提高泵用電動(dòng)機(jī)效率及其泵系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)泵系統(tǒng)節(jié)能降耗是泵行業(yè)今后的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)?！　〉牵壳霸谔岣弑糜秒妱?dòng)機(jī)效率水平方面只是停留在采用高效電動(dòng)機(jī)這個(gè)層面上。這種高效電動(dòng)機(jī)是由通用電動(dòng)

4、機(jī)派生而來(lái)的，是適合于正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的高效率通用電動(dòng)機(jī)，不是針對(duì)泵類單方向旋轉(zhuǎn)專門開(kāi)發(fā)的高效率泵用電動(dòng)機(jī)?！　「鶕?jù)前人的研究經(jīng)驗(yàn)，僅采用單方向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)軸流通風(fēng)系統(tǒng)一項(xiàng)，高效率泵用電動(dòng)機(jī)效率比高效率通用電動(dòng)機(jī)效率可以提高1個(gè)百分點(diǎn)以上，而且，噪聲水平還可以降低。如果保持效率指標(biāo)不變，那么高效率泵用電動(dòng)機(jī)的有效材料消耗可以降低，制造成本可以下降。因此，本項(xiàng)目擬開(kāi)發(fā)的高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)一定具有廣闊的市場(chǎng)前景。　　二、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)　　根據(jù)泵用電動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速（少極數(shù)）和固定旋轉(zhuǎn)方向（單轉(zhuǎn)向）的特點(diǎn)，研究高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，開(kāi)發(fā)

5、功率范圍為4kW到45kW的2極高效低噪泵用電動(dòng)機(jī)，效率指標(biāo)達(dá)到超高效電動(dòng)機(jī)的水平，平均效率從89.1%提高到92.4%，提高3.3%，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，特別是歐美和澳洲、新西蘭市場(chǎng)的要求，噪聲指標(biāo)到達(dá)低噪聲水平要求。5　　泵是輸送流體或者使流體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)（通常為電動(dòng)機(jī)，即泵用電動(dòng)機(jī)）的機(jī)械能或者其他外部能量傳送給流體，使流體能量增加。泵是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門必不可少的機(jī)械設(shè)備，其應(yīng)用范圍非常廣泛：在制造業(yè)，泵廣泛應(yīng)用于冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和化工設(shè)備及電力設(shè)備當(dāng)中。在商業(yè)領(lǐng)域，泵主要用于供熱、通風(fēng)和空調(diào)。在市政領(lǐng)域，自來(lái)水輸送、

6、廢水排放和地面排水都離不開(kāi)泵?！　”谩⒈糜秒妱?dòng)機(jī)、管道、閥門和終端設(shè)備等組成泵系統(tǒng)。在不引起誤解的前提下，國(guó)內(nèi)也把泵系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為泵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，泵系統(tǒng)用電約占全世界發(fā)電量的20%和工業(yè)系統(tǒng)用電量的25%至50%。美國(guó)能源部1998年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，美國(guó)泵系統(tǒng)用電量占美國(guó)工業(yè)用電量的25%左右。這個(gè)結(jié)論在2004年得到美國(guó)節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（AmericanCouncilforanEnergy-EfficientEconomy，ACEEE）再次確認(rèn)。根據(jù)美國(guó)能源部“電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)機(jī)會(huì)評(píng)估”結(jié)果，泵系統(tǒng)是美國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中能效提高存在機(jī)會(huì)最大的領(lǐng)域。

7、　　我國(guó)2003年各類電動(dòng)機(jī)總裝機(jī)容量約為4.2億kW，年用電量達(dá)到1萬(wàn)億kW？h以上，約占全國(guó)用電量的60%，其中泵用電動(dòng)機(jī)用電量約占全國(guó)用電量的20.9%，占全國(guó)電動(dòng)機(jī)用電量的34.8%。根據(jù)2001年聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織/國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)“中國(guó)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目組”調(diào)查結(jié)果，和國(guó)外產(chǎn)品相比，我國(guó)泵系統(tǒng)效率低20%左右，具有非常大的節(jié)能潛力。我國(guó)泵用電動(dòng)機(jī)功率占全國(guó)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘康?5%。5　　從以上分析可以看出，泵既是量大面廣產(chǎn)品，也是用電大戶，而且我國(guó)泵系統(tǒng)效率比進(jìn)口產(chǎn)品低20%左右，因此，提高我國(guó)泵系統(tǒng)的效率水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能

8、降耗，既必要，也可能，而且是刻不容緩?！　〈送?，根據(jù)全生命周期成本理論，泵系統(tǒng)的設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用只占其全生命成本的很小部分，而泵系統(tǒng)的能源成本和維護(hù)成本則占到其15至20年全生命周期成本的絕大部分。這就為開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高效節(jié)能泵系統(tǒng)創(chuàng)造了有利的外部條件，也