我公司是国内专门生产无碳复写纸、热敏传真纸、特种防伪纸的大型特种纸生产公司，配备了四条从瑞士引进的具有国际先进水平的涂布纸生产线，年产能力达十二万t.其中，增值税发票纸被造币公司指定为国内的生产厂家；热敏传真纸产销量占全国市场的50以上。在生产过程中因生产工艺的需要而用到大量的冷水，因此我公司共配置了四台冷水机组，总装机容量达560kW，其实际用电量占公司生产用电量的比重亦较大。为了减少能源消耗，降低生产成本，我们对冷水组的辅泵进行了节能改造。
冷水机组是类似于中央空调系统的提供冷冻水的设备，其作用是通过冷冻媒体的热交换作用而生产出所需温度的冷冻水。例如，我司的冷水要求为8.为了方便下面的讲述，我们先对冷水机组的系统组成及工作原理作些介绍，其系统框图如所示。图中，冷水机组为冷水供应系统的主要部分，其作用通过冷水机组主机的泵送而使冷冻媒体在冷水机组的蒸发器处吸收冷冻水的热量然后在冷水机组的冷凝器处把热量转移给冷却水。冷却水的热量再通过冷却水循环泵把冷却水输送至冷却塔与空气进行热交换而散发到大气中。而冷水机组产生的冷冻水由冷冻水循环泵的泵送而回集到冷冻水储罐中作备用，冷冻水储罐与冷冻水回收罐之间有一条溢流管，当冷水机组生产的冷冻水量大于生产的用水量时，多余的冷冻水经此管而直接溢流至冷冻水回收罐中。冷冻水储罐的冷冻水经冷冻水输出泵输送至生产现场供生产设备使用。因生产用水量是经常变化的，因此为了使输出的冷水压力较为稳定及避免过高的压力损坏生产设备，在冷水输出处配置了恒压装置，该装置可以根据冷水的压力来自动调节旁通阀的开口而使冷冻水的输出压力较为稳定。
1冷水机组的系统图在冷水机组中，主机的功率是大的，但是因机器自身控制等原因而不便于进行节能改造，因此我们把要进行节能改造的对象放在辅助的三台水泵上。由可见，无论冷水机组的运行状况如何，亦无论冷冻水、冷却水的热交换情况如何，冷冻水循环泵、冷却水循环泵都以恒定的流量供水，这即所谓的恒流量冷冻水系统。在这种系统中，冷冻水在冷水机组进出口温差、冷却水在冷水机组进出口温差取决于冷水机组的运行状况，它们将随冷水机组制冷量的变化而变化，而当温差过小时，将造成水泵能量的大量浪费。另外，在进行水泵选型时，设计人员一般按大可能情况下所需的水泵能力来选择水泵的，而在实际使用中，一般不工作在大负载下而有较大的富余能力，因此会造成水泵能力的进一步浪费。
我们是否可以在不影响冷水机组使用效果的前提下，改变水泵的流量，从而使冷水机组及其辅助水泵都运行在高效的节能状态呢一般情况下，冷水机组的制冷量主要受设定的冷冻水温度、冷冻水在冷水机组出口处的温度、冷冻水在冷水机组入口处的温度的影响。当设定的冷冻水温度与冷冻水出口温度较接近及冷冻水入口、出口温差较小时，冷水机组将自动减少冷媒的投入，从而制冷量减少；反之，将增加冷媒的投入，从而制冷量增加。当制冷量较小时，冷水机组主机亦是工作在轻载情况下的，因此，当出入口温差较小时，我们可减少冷冻水的流量，从而可以使冷水机组及冷水循环泵都工作在较佳的节能状态。同理，当冷却水的出入口温差较小时，亦说明在冷水机组的冷凝器中需要交换的热量不多，亦可适当减小冷却水的流量而节约冷却水循环泵的能量。从上面的分析可知，冷冻水循环泵、冷却水循环泵都可以根据冷水机组出入口的温差来调节流量来实现节能，亦即通过调节泵的速度来实现节能。而对于冷冻水输出水泵呢在大部分的情况下，冷水输出都是通过压力信号来实现水泵的调速的，但在此处却不行。原因为：（ 1）从1的框图可知，在我们的冷水输出系统中，已配置了自动恒压装置，因此，冷冻水的输出压力是较为稳定的。（ 2）压力的高低只反应生产所需冷冻水流量的多少而并不体现生产所需冷冻水能量的大小。而冷冻水回水温度与冷冻水输出温度的温差却可以体现生产所需冷冻水能量的大小。当温差较小时，说明生产所需冷冻水的能量亦较少，在满足生产设备对冷冻水水压的低要求时，可以适当减少冷冻水的流量而实现节能。从框1可知，冷冻水回水温度与冷冻水输出温度的温差接近于冷水机组冷冻水入口温度与冷冻水出口温度的温差，因此，亦可用此温差对冷冻水输出泵进行调速而实现节能。
从上可知，要实现冷水机组中辅助的三台泵的节能改造，需增加配套的设备为：三台电机节电器、四个温度传感器及两个智能显示控制仪。在我公司的某台冷水机组中，其三台辅助泵的电机功率分别为：冷冻水循环泵电机： 15kW，冷却水循环泵电机：22kW，冷冻水输出泵电机： 30kW.在节能改造中，我们选择了广东某公司产的相应功率的电机节电器，该节电器在平方转矩等转型负载下有良好的节能效果，可以大限度地提高电机功率因数和电机效率，自带PID控制，有输出缺相、输出短路等保护功能。对于温差信号的采集及对节电器的控制为：四个Pt100温度传感器分别装在如所示的冷水机组的冷冻水出入口及冷水机组冷却水出入口处，出入口的温度信号回到智能显示控制仪后作相减可取得实际的温差信号，温差信号与设定温差值进行运算及量程转换后即可输出标准的0 10VDC信号控制节电器的输出频率从而调节水泵电机的速度。
在安装调试中，对各组参数的调整如下： 1.对冷冻水循环泵，设定温差值为： 3 ，节电器的输出频率范围为75 100 （对应的输出频率为37. 5 50H z）。
亦即是当温差为0 3之间时，节电器的输出频率在75 100之间自动调节，当温差为0时，节电器的输出频率只有75，使冷冻水循环泵工作在大的节能状态，当温差3 ，节电器的输出频率为100 ，使冷冻水循环泵工作在满负荷状态。2.
对于冷却水循环泵，设定温差值为： 3. 5 ，节电器的输出频率范围为75 100，至于其节能控制原理与冷冻水循环泵的一样。3.对于冷冻水输出泵，上述已讲过，其温差信号亦采集于冷水机组冷冻水出入口的温差信号，因此与冷冻水循环泵的温差设定值一样为3 ，但节电器的输出频率范围调整为75 96.原因为： （ 1）冷冻水的输出压力要满足生产设备对水压的要求而不能太低。（ 2）没有必要使节电器输出满负荷功率而使在自动恒压装置处有较多的旁通回流水而造成水泵能源的浪费。因此，冷冻水输出泵节电器的输出频率范围要适当调窄些。在未进行节能改造前，冷冻水的输出压力稳定在0. 3M Pa左右，在按上述参数进行节能改造后，冷冻水的输出压力变为0. 2 0. 3M Pa之间，但未发现对生产设备有明显影响。
在节能改造完成后，我们对其节能效果进行了检测，发现节电率是较高的，单台泵的节电率可高达65，整个冷水机组综合节电率达35.并从2006年2月份开始投入运行，至今使用正常。因此，我们今次的节能改造是成功的。
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