二次供水泵節(jié)能技術(shù)改造勢(shì)在必行
二次供水泵節(jié)能技術(shù)改造勢(shì)在必行
由于近20年國(guó)內(nèi)研制及引進(jìn)具有先進(jìn)水平的無(wú)負(fù)壓供水技術(shù)，如無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備、二次供水設(shè)備、變頻供水設(shè)備、恒壓供水設(shè)備、無(wú)塔供水設(shè)備等占比例不足20%，并且由于管理和操作者的素質(zhì)不高，這些先進(jìn)的二次供水泵并未充分發(fā)揮其應(yīng)有作用。
因此，國(guó)內(nèi)二次供水泵技術(shù)改造勢(shì)在必行，必，須要推廣新技術(shù)、開發(fā)新工藝材料并培訓(xùn)職工，提高行業(yè)員工素質(zhì)。熱處理工藝裝備的更新工作亦相當(dāng)繁重，在推廣采用新型的二次供水泵和保護(hù)水源無(wú)二次污染設(shè)備的同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的現(xiàn)役老舊二次供水泵進(jìn)行技術(shù)改造同樣重要。選擇切實(shí)可行有實(shí)用方案和技術(shù)改造措施，加以推廣，可以為企業(yè)和國(guó)家創(chuàng)造可觀的財(cái)富。
二次供水泵變頻控制原理
用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著(可根據(jù)具體情況計(jì)算出來(lái))。其優(yōu)點(diǎn)是：
1、可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);
一般地說(shuō)，當(dāng)由一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量與實(shí)際電動(dòng)機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)等于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺(tái)水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的工作電流較小。但是，當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱。因此，電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對(duì)于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)。
在主要功能預(yù)置方面，至高頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定頻率為變頻器的至高工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時(shí)間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些，以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時(shí)，只要在預(yù)置時(shí)設(shè)定PID功能有效，則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。
2、起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊;
3、由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等的使用壽命;
1. 二次供水泵 按輔助供水方式可分為無(wú)輔助供水、小型水泵輔助供水、小型氣壓水罐輔助供水3種
無(wú)輔助供水：同型號(hào)水泵互為備用，小流量供水時(shí)效率較低;
小型水泵輔助供水：有兩種以上規(guī)格的水泵(主泵和副泵)，大流量條件下主泵運(yùn)行，小流量條件下啟用副泵，夜間流量接近零時(shí)仍然存在能量浪費(fèi);
小型氣壓水罐輔助供水：小流量條件下切換到氣壓供水方式，避免能量浪費(fèi)，隔膜式氣壓水罐可緩沖水錘壓力波動(dòng)。
2. 二次供水泵按穩(wěn)流罐構(gòu)造可分為氣水分離、氣水接觸2種
氣水分離：利用膠囊將水和空氣隔離，空氣與水無(wú)接觸，衛(wèi)生條件好，對(duì)水錘壓力波動(dòng)有緩沖作用;
氣水接觸：消除負(fù)壓時(shí)空氣通過過濾器進(jìn)入穩(wěn)流罐，空氣與水有接觸，衛(wèi)生條件取決于過濾器質(zhì)量。
3. 二次供水泵按供水壓力可分為恒壓變量、變壓變量2種
恒壓變量：供水量隨用水量變化，但供水水壓保持設(shè)定值的供水方式。控制簡(jiǎn)單，但節(jié)能不充分;
變壓變量：供水量隨用水量變化，供水水壓按設(shè)定供水工作曲線或配水管網(wǎng)終端多點(diǎn)壓力控制的供水方式。節(jié)能充分，控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，管網(wǎng)壓力有波動(dòng)。
二次供水泵的控制過程
用水需求↑——管路水壓↓——壓力設(shè)定值與返饋值的差值↑——PID輸出↑——變頻器輸出頻率↑——水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速↑——供水流量↑——管路水壓趨于穩(wěn)定節(jié)能系統(tǒng)特點(diǎn)A.變頻器界面為L(zhǎng)ED顯示，設(shè)定參數(shù)豐富;鍵盤布局簡(jiǎn)潔、易于操作。B.變頻器有過流、過壓、過熱、缺相等多種電子保護(hù)裝置，并具有故障報(bào)警輸出功能，可有效保護(hù)供水系統(tǒng)的正常運(yùn)作;C.專用數(shù)字PID調(diào)節(jié)器為L(zhǎng)ED雙屏顯示，參數(shù)設(shè)定方便，易于監(jiān)控;D.加裝變頻節(jié)能器后，水泵電機(jī)具有軟啟動(dòng)及變頻調(diào)速功能，可有效降低系統(tǒng)的機(jī)械磨損，同時(shí)減輕管路負(fù)擔(dān)。E.有“手動(dòng)”“自動(dòng)”兩種工作模式，在變頻器出現(xiàn)故障的情況下，仍可按原有工作方式繼續(xù)運(yùn)行。
二次供水泵分為恒壓變量和變壓變量，帶氣壓罐和不帶氣壓罐兩類四種。設(shè)備由變頻調(diào)速器，可編程微機(jī)，壓力傳感器。水泵機(jī)組、電控柜組成。它可以供水規(guī)律與供水管網(wǎng)的用水不均勻特性相適應(yīng)，符合供水管網(wǎng)系統(tǒng)的工作特性曲線，節(jié)約了不必，要的揚(yáng)程。二次供水泵采用具有較高水平的交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)器，根據(jù)給水管網(wǎng)用水量的變化通過微機(jī)自動(dòng)控制水泵交流電動(dòng)機(jī)的電源頻率和電壓，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量，自動(dòng)選擇軟啟動(dòng)投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)。當(dāng)用水量較小時(shí)，由氣壓罐系統(tǒng)供水，實(shí)現(xiàn)目前較合理，較節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
二次供水泵計(jì)算
二次供水泵運(yùn)行中，緩沖罐部分容積為壓縮空氣(其壓力與市政水壓相同)，因而貯存了一定壓力勢(shì)能，靠此貯能可大大減緩各種沖擊對(duì)市政水源的影響，同時(shí)對(duì)市政供水具有動(dòng)態(tài)的削峰補(bǔ)償作用。當(dāng)市政服務(wù)壓力從P2降至P1時(shí)，緩沖罐提供的較大補(bǔ)償水量與緩沖罐總?cè)莘e關(guān)系為：
(1) V#=(1-P1/P2) V總=KV總
V#-供水高峰市政壓力從P2降至P1期間水源罐給出的補(bǔ)償水量(m3)
P1-市政供水高峰期較低壓力
P2-市政供水高峰期前的壓力
V總-水源罐的總?cè)莘e(m3)
(2)當(dāng)市政管網(wǎng)欠壓時(shí)，設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)，在原不水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓(恒壓)供水，由于是按“差多少，補(bǔ)多少”的原則增壓，所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能運(yùn)行。運(yùn)行過程中密閉的緩沖罐相當(dāng)一段管路，新鮮衛(wèi)生的自來(lái)淼不斷流過水源罐，不會(huì)遭受外界污染。
(3)當(dāng)市政管網(wǎng)高壓時(shí)，設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，市政水源過緩沖罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。
二次供水泵使用范圍
⑴應(yīng)用于新建、擴(kuò)建和改造的住宅樓、住宅小區(qū)、辦公樓等;
⑵應(yīng)用于賓館、飯店等;
?、菓?yīng)用于學(xué)校、機(jī)關(guān)、集體宿舍等用水比較密集場(chǎng)合;
?、葢?yīng)用于商場(chǎng)、會(huì)展中心、體育館、公共浴室等公共場(chǎng)合;
?、蓱?yīng)用于城市自來(lái)水壓力不能滿足消火栓給水系統(tǒng)或自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等用水要求的消防用水;
?、蕬?yīng)用于大型工廠、加壓泵站、開發(fā)區(qū)等大流量集中供水;
?、藨?yīng)用于工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水;
?、虘?yīng)用于各種循環(huán)水系統(tǒng);
⑼應(yīng)用于尤其適應(yīng)于對(duì)水質(zhì)要求特別嚴(yán)格的供水場(chǎng)合。
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