于微波， 王 岩， 杜遵生

（长春工业大学电气与电子工程学院，吉林长春 130012）

0 引 言

预冷系统是空分设备的重要组成部分，位于空透与分子筛纯化器之间，用以降低压缩后气体的温度，保证空分设备后续工艺的顺利运行。另有对空气进行洗涤，初步清除杂质的作用。水泵电机作为冷却系统的主要设备，它的能耗问题一直备受关注。据统计，全国泵类电机耗电量约占全国电力消耗的20%。在传统的节流调节运行方式中，预冷水泵在工频下恒速运转，通过调节阀门挡板开度控制流量、压力等信号，但此时系统耗电量和输出功率并未减少，截流过程浪费了大量能源。由于预冷水泵轴功率与转速成立方关系，转速下降将大大降低轴功率，因此，可采用变频调速技术避免上述耗能问题，且能改善系统启动性能及运行特性。

1 预冷水泵运行的能耗分析

预冷系统利用预冷水泵输送冷却水来冷却压缩后的空气。输送水量的大小直接影响冷却效果，冷却水流量太大，造成能源浪费;流量太小，又达不到工艺要求。因此，预冷水泵的流量是控制的关键。预冷水泵传统的运行方式为节流调节，是指采用固定转速的电机驱动水泵主轴旋转，连续地将能量传递给冷却水，实现冷却水的输送。供水过程根据实际工况调节阀门挡板的开度，改变管阻特性曲线和工作点位置，得到目标冷却水流量，其特性曲线如图1所示。

图1 预冷水泵特性曲线图

电机在额定转速下恒速运行，扬程特性曲线为曲线1，若使流量由Q0减小至Q1，通过减小阀门开度，增加管路阻力的方法，使管阻特性由曲线3移至曲线4的位置，相应的工作点由 A变为B点。……