變頻恒壓二次供水設(shè)備的理解與應(yīng)用

1、變頻恒壓二次供水設(shè)備的理解與應(yīng)用隨著城市規(guī)模的不斷擴大，人口數(shù)量的不斷增多，對水量的需求也在不斷增加。所以城市供水管網(wǎng)的供水水壓在供水管網(wǎng)末端就必然是減小的，單純依靠供水管網(wǎng)的壓力供水是遠遠達不到供水壓力要求的，以補充管網(wǎng)末端壓力為目的的二次加壓供水勢在必行。二次加壓供水設(shè)備廣泛應(yīng)用在供水管網(wǎng)壓力不足需要補壓的場合。按水泵(離心式水泵，下同與管道連接方式的不同，供水方式可分為2種：幾個不同位置調(diào)節(jié)水池至水泵的加壓供水；水泵直接與供水管道聯(lián)接的加壓供水。供水方式還可以分成下述兩種形式：A、 供水管道-地下調(diào)節(jié)水池-水泵-用戶。根據(jù)用戶用水端壓力變化由壓力傳感器啟動供水水泵，進行供水。B、 供水管

2、道-地下調(diào)節(jié)水池-水泵-高位調(diào)節(jié)水池-用戶。根據(jù)高位調(diào)節(jié)水池與用戶間的高度落差進行供水。由于調(diào)節(jié)水池能有效地進行水量的吞吐，即在非用水高峰時儲存水量(此時供水管道所能提供的供水水壓向地下調(diào)節(jié)水池充水，由水池內(nèi)浮球閥控制水位，而在用水高峰時通過上述兩種方式向用戶提供所儲存的水量，因此能有效地保障用戶用水的可靠性，同時由于供水是通過調(diào)節(jié)水池與水泵相接的，故水泵始終不會對供水管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。但這種供水方式供水管網(wǎng)中的自身壓力無法被水泵利用，勢必造成能量的浪費。供水方式雖然在供水管道的壓力大于用戶所需供水壓力時能利用管網(wǎng)自身的壓力，但因沒有蓄水裝置而不能滿足用戶高峰期用水量及水壓要求，故無法確保用戶用水

3、的可靠性，并且在用水高峰時對供水管網(wǎng)產(chǎn)生吸力(這是由水泵本身的性質(zhì)所決定的，因而無法被廣泛應(yīng)用。根據(jù)這個思路，在原來的基礎(chǔ)上研制的“無吸程變頻恒壓供水設(shè)備”能夠很好地解決這一問題。工作原理圖：數(shù)顯控制面版（屏）設(shè)定壓力-微機-變頻控制器-水泵電機-供水管網(wǎng)-用戶 反饋壓力 負壓控制 負壓反饋 負壓檢測“無吸程變頻恒壓供水設(shè)備”既能利用供水管網(wǎng)的自身的壓力，又能動用足夠的儲存水量滿足高峰期用水，且不會對供水管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。一、 工作過程：A、當供水管道壓力大于用戶需要的供水壓力時：此時調(diào)節(jié)水池蓄水，至設(shè)計水位則浮球閥關(guān)閉。在供水管網(wǎng)壓力的作用下止回閥關(guān)閉，由此便構(gòu)成了供水管網(wǎng)壓力通過水泵直接供水狀

4、態(tài)，此時水泵能有效地借用供水管網(wǎng)自身的水壓。B、 當供水管道壓力小于用戶需要的供水壓力時：因水泵的進水口直接與供水管道相連接，若止回閥未打開，則水泵的進水口處便會產(chǎn)生負壓。由于止回閥的底部壓力小而上部壓力大，故止回閥打開時調(diào)節(jié)水池里的水在重力的作用下流向水泵進水口，此時交合點的壓力為：P=g(H-Hr式中：H水箱水面到止回閥上部的高度Hr止回閥在額定流量下的局部阻力水頭高度水的體積質(zhì)量g重力加速度由于止回閥的正向阻力水頭一般小于5kpa，因此只要Hmin(水箱水面到止回閥上部的最低高度，這可以在設(shè)計時得以保證5kpa就能使交匯點的最小壓力始終為正值，也就保證了供水管網(wǎng)在水泵對接處始終不會出現(xiàn)負

5、壓。C、當用戶需水量等于供水管網(wǎng)供給水量時此為暫時的平衡點，它保持著系統(tǒng)的原有狀態(tài)。二、 節(jié)能設(shè)：水泵吸水口的供水管網(wǎng)壓力為P供；水泵的出水口設(shè)計壓力為P設(shè)；水泵的出水口實際壓力為P實；水泵的額定壓力為P額；變頻泵工作時壓力為P變，則在水泵工作中，實際壓力將降低至P實=P設(shè)-P供(不計因水泵阻力等造成的壓頭損失，但供水管網(wǎng)壓力在一日之內(nèi)變幅較大，考慮供水為24小時不間斷及保證用戶的用水，通常按最小的供水管網(wǎng)壓力計算，故一般水泵額定壓力按P額=P設(shè)-P供（最小量）選用。此時，水泵額定壓力與實際壓力之差為P額-P實=P供-P供（最小量）0，因此當水泵按工頻(50hz運行時，就將造成能量的浪費。若采

6、用變頻器帶動水泵，水泵的實際工作轉(zhuǎn)速是以水泵的出水口的壓力值為主要參數(shù)，即實際出水口的壓力值始終恒定在P設(shè)上而不會造成壓力水頭的損失。其工作過程是：首先微機檢測壓力傳感器的實際壓力值，若P實P設(shè)則微機控制變頻器帶動水泵增速運行（變頻水泵工作），于是變頻泵提升壓力，直到P供+P變=P設(shè)為止(P變?yōu)樗鹘?jīng)過由變頻器帶動的水泵時壓力的提升值。P設(shè)-P供的差值越大，變頻器帶動水泵的轉(zhuǎn)速就越高；反之，P設(shè)-P供的差值越小，變頻器帶動水泵的轉(zhuǎn)速就越低。當P設(shè)-P供=0(也即供水管網(wǎng)的壓力達到需要的設(shè)定值時水泵自動停機。由此可見，采用變頻器來控制工作在管道上的水泵，能充分利用供水管道的壓力，使水泵以最合適的

7、轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，對用戶不產(chǎn)生多余的水頭損失，達到了節(jié)能的目的。三、 實例本人所在工作的供水企業(yè)，管理著本市許多二次加壓供水泵房。管理的過程中發(fā)現(xiàn)多數(shù)泵房的機泵配置與住宅小區(qū)用水量供給比較偏大。從節(jié)能的角度考慮，在實際工作中我們對大多數(shù)泵房進行了供水方式的改造，實現(xiàn)了變頻恒壓控制。并根據(jù)不同的供水情況，在用戶數(shù)量不超過100戶的供水小區(qū)我們采取方式進行供水（我們稱為管道直抽式供水），優(yōu)點是沒有調(diào)節(jié)水池，減少了出廠水被污染的機會。還有采用射流技術(shù)進行供水，目的是最大限度地利用市政供水管網(wǎng)的供水壓力，但此技術(shù)供水噪聲較大，對泵房建造在住宅樓地下室內(nèi)的情況不適合使用。對2004年我們進行的泵房改造其節(jié)能情況

8、可由下表反映：表：2004年大泵房改造節(jié)能情況云中萊茵達香蜜新村東區(qū)備注用戶數(shù)1144872含管網(wǎng)直接供水用戶改造前泵功率（Kw）7.53.03.0國產(chǎn)泵組月平均用水量（立方）10436631380月平均用電量（度）179413231427改造后泵功率（Kw）2.21.51.5格蘭富泵改造后月平均用電量（度）601303725改造后月平均節(jié)電量（度）11931020702改造后用電量的節(jié)?。?）66.5077.1049.19四、 結(jié)論 “無吸程變頻恒壓供水設(shè)備”適用兩種工作狀態(tài)：1）管道泵供水狀態(tài)；2）水箱水泵供水狀態(tài)。無論處于哪種工作狀態(tài)，該設(shè)備對供水管道對接處的壓力始終不會產(chǎn)生負值(即無吸程。上述兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由供水管道所能提供的水量與用戶所需要的水量的相對關(guān)系確定的。當Q供Q用時供水設(shè)備處于管道泵供水狀態(tài)