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二次供水泵节能技术改造势在必行

2013-5-7 9:44:47??????点击:

二次供水泵节能技术改造势在必行


      由于近20年国内研制及引进具有先进水平的无负压供水技术,如无负压供水设备、二次供水设备、变频供水设备、恒压供水设备、无塔供水设备等占比例不足20%,并且由于管理和操作者的素质不高,这些先进的二次供水泵并未充分发挥其应有作用。

 

      因此,国内二次供水泵技术改造势在必行,必,须要推广新技术、开发新工艺材料并培训职工,提高行业员工素质。热处理工艺装备的更新工作亦相当繁重,在推广采用新型的二次供水泵和保护水源无二次污染设备的同时,对传统的现役老旧二次供水泵进行技术改造同样重要。选择切实可行有实用方案和技术改造措施,加以推广,可以为企业和国家创造可观的财富。

 


二次供水泵变频控制原理

用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相比,节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点是:

1、可以消除起动和停机时的水锤效应;

  一般地说,当由一台变频器控制一台电动机时,只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时,原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时,可考虑适当减小变频器的容量,但应注意留有足够的容量。

  虽然水泵在低速运行时,电动机的工作电流较小。但是,当用户的用水量变化频繁时,电动机将处于频繁的升、降速状态,而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流,导致电动机过热。因此,电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升,变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的,所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

  在主要功能预置方面,至高频率应以电动机的额定频率为变频器的至高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下,升、降速时间应尽量设定得短一些,以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时,只要在预置时设定PID功能有效,则所设定的升速和降速时间将自动失效。

2、起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;

3、由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等的使用寿命;

  1. 二次供水泵 按辅助供水方式可分为无辅助供水、小型水泵辅助供水、小型气压水罐辅助供水3种

  无辅助供水:同型号水泵互为备用,小流量供水时效率较低;

  小型水泵辅助供水:有两种以上规格的水泵(主泵和副泵),大流量条件下主泵运行,小流量条件下启用副泵,夜间流量接近零时仍然存在能量浪费;

  小型气压水罐辅助供水:小流量条件下切换到气压供水方式,避免能量浪费,隔膜式气压水罐可缓冲水锤压力波动。

  2. 二次供水泵按稳流罐构造可分为气水分离、气水接触2种

  气水分离:利用胶囊将水和空气隔离,空气与水无接触,卫生条件好,对水锤压力波动有缓冲作用;

  气水接触:消除负压时空气通过过滤器进入稳流罐,空气与水有接触,卫生条件取决于过滤器质量。

  3. 二次供水泵按供水压力可分为恒压变量、变压变量2种

  恒压变量:供水量随用水量变化,但供水水压保持设定值的供水方式。控制简单,但节能不充分;

  变压变量:供水量随用水量变化,供水水压按设定供水工作曲线或配水管网终端多点压力控制的供水方式。节能充分,控制系统比较复杂,管网压力有波动。

 


二次供水泵的控制过程

  用水需求↑——管路水压↓——压力设定值与返馈值的差值↑——PID输出↑——变频器输出频率↑——水泵电机转速↑——供水流量↑——管路水压趋于稳定节能系统特点A.变频器界面为LED显示,设定参数丰富;键盘布局简洁、易于操作。B.变频器有过流、过压、过热、缺相等多种电子保护装置,并具有故障报警输出功能,可有效保护供水系统的正常运作;C.专用数字PID调节器为LED双屏显示,参数设定方便,易于监控;D.加装变频节能器后,水泵电机具有软启动及变频调速功能,可有效降低系统的机械磨损,同时减轻管路负担。E.有“手动”“自动”两种工作模式,在变频器出现故障的情况下,仍可按原有工作方式继续运行。

  二次供水泵分为恒压变量和变压变量,带气压罐和不带气压罐两类四种。设备由变频调速器,可编程微机,压力传感器。水泵机组、电控柜组成。它可以供水规律与供水管网的用水不均匀特性相适应,符合供水管网系统的工作特性曲线,节约了不必,要的扬程。二次供水泵采用具有较高水平的交流电动机变频调节器,根据给水管网用水量的变化通过微机自动控制水泵交流电动机的电源频率和电压,从而实现自动调节供水量,自动选择软启动投入运行的水泵台数。当用水量较小时,由气压罐系统供水,实现目前较合理,较节能的优化设计。

 

二次供水泵计算

  二次供水泵运行中,缓冲罐部分容积为压缩空气(其压力与市政水压相同),因而贮存了一定压力势能,靠此贮能可大大减缓各种冲击对市政水源的影响,同时对市政供水具有动态的削峰补偿作用。当市政服务压力从P2降至P1时,缓冲罐提供的较大补偿水量与缓冲罐总容积关系为:

  (1) V#=(1-P1/P2) V总=KV总

  V#-供水高峰市政压力从P2降至P1期间水源罐给出的补偿水量(m3)

  P1-市政供水高峰期较低压力

  P2-市政供水高峰期前的压力

  V总-水源罐的总容积(m3)

  (2)当市政管网欠压时,设备自动启动,在原不水压基础上变频调速增压(恒压)供水,由于是按“差多少,补多少”的原则增压,所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求,同时又实现了高效节能运行。运行过程中密闭的缓冲罐相当一段管路,新鲜卫生的自来淼不断流过水源罐,不会遭受外界污染。

  (3)当市政管网高压时,设备处于停机状态,市政水源过缓冲罐、旁通管路直接向用户管网供水。


 

二次供水泵使用范围

  ⑴应用于新建、扩建和改造的住宅楼、住宅小区、办公楼等;

  ⑵应用于宾馆、饭店等;

  ⑶应用于学校、机关、集体宿舍等用水比较密集场合;

  ⑷应用于商场、会展中心、体育馆、公共浴室等公共场合;

  ⑸应用于城市自来水压力不能满足消火栓给水系统或自动喷水灭火系统等用水要求的消防用水;

  ⑹应用于大型工厂、加压泵站、开发区等大流量集中供水;

  ⑺应用于工矿企业的生产、生活用水;

  ⑻应用于各种循环水系统;

  ⑼应用于尤其适应于对水质要求特别严格的供水场合。

 

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