变频调速给水..doc

变频调速给水 1.1概述 常用的加压供水方式有高位水箱供水、气压供水、变频调速供水、管网叠压（无负压）变频调速供水和管网叠压（无负压）高水位水箱供水等。其耗能、供水安全及防二次污染等方面的比较见表1。 常用供水加压方式比较 表1 项目 1 2 3 4 5 供水加压方式 高位水箱供水 气压供水 变频调速供水 管网叠压（无负压）变频调速供水 管网叠压（无负压）高水位水箱供水 组成 水池+工频泵+高位水箱 水池+工频泵+气压罐 水池+变频调速水泵 稳流罐+变频调速水泵 稳流罐+工频泵+高位水箱 水泵运行工况 均在高效区段运行 比1稍差 部分时段低效运行 能利用市政剩余水压、部分时段低效运行 能利用市政剩余水压、均在高效区段运行 能耗 1 1 1～2 ≈1 1 供水安全性 好 比1差 差 差 比1稍差 供水压力 ΔP≤水箱高低水位差 =0.45～0.85 ΔP≤0.01MPa ΔP≤0.01MPa ΔP≤水箱高低水位差 水质二次污染情况 差 较差 较差 好 好 投资 1 1 1 1 1 运行费用 1 稍1 1 ≈1 1 注：1.表中P1、P2表示气压水罐的最低、最高工作摇篮，绝对压力（MPa）；ΔP 为实际压力波动值。 2.管网叠压（无负压）高位水箱供水方式中的高位水箱不同于高位水箱供水 方式的水箱，应为采取了空气过滤装置的密闭水箱。 近年来，管网叠压（无负压）变频调速供水方式已在不少城市使用。但是，该供水方式有一定的适用范围和局限性，不是万能的，不是哪种场合都能使用的。故变频调速供水方式仍是目前应用较广的供水方式。在应用中应合理选用水泵，加长水泵在高效区的工作时间，因地制宜，发挥其应有的节能效果。 变频调速供水方式适用于每日用水时间长、用水量经常变化的生活和生产给水系统，凡需要增压的给水系统及热水系统均可选用。该供水设备的优点主要表现在设定水泵出水压力的情况下，水泵的出水量（用户用水量）可通过变频调速改变供电频率进而改变水泵转速来实现；供水压力一直被控制在设定的压力下，不会出现用水小时管网压力超过设定压力的现象。缺点是当供水范围较小、用水变化幅度过大时，节能效果不明显，甚至不节能；对电源要求较高，必须可靠，保护功能要齐全。 变频调速给水设备是比较节能的设备。它是利用控制柜内的变频器和微机来控制水泵的运行，使水泵按照实际运行参数（变化着的用户用水量和设定的水压）进行变频调速供水，把水泵工频运行时特性曲线中的多余功通过变频器调频节约下来。变频调速泵的调泵范围在100%～75%之间，这就使得当水泵在小流量或零流量工况工作时，水泵的运行会落在低效区。如果水泵长时间运行在低效区，则该给水设备不但不能节能、反而会浪费能量。因此，对于像生活给水设备存在夜间小流量和零流量时间较长的装置，除了变频调速主泵外，还会配置小泵和气压水罐，采用时间继电器或流量监测装置来控制小泵和气压水罐的运行，一旦到了夜里设定的时间或用户的用水量减少到确定的某一数值时，给水设备自动切换到小泵和气压水罐联合工作。这样做的目的是缩短变频调速主泵在小流量或零流量低效工作时间，使系统更节能。 在使用变频调速给水设备时，设备的环境应符合如下要求： 气温：5～40℃。 相对湿度：温度20℃时，相对湿度≤90%。 海拔高度：不应超过1000m。 设备不应安装在多粉尘、有腐蚀性气体的场合；室内安装时，环境应干燥，无结露、通风。不能安装在露天。 1.2 组成和工作原理 从供水方式上分，变频调速供水系统可分为恒压变流量方式和变压变流量方式两种。它们主要由水池、工作主泵、变频控制柜组成，对于用水量变化范围大、小流量或零流量时段较长的场所，为了节能，还配有辅助小泵和气压水罐。两种供水方式的变频调速供水系统示意见图1、图2。两种供水方式的不同在于使变频控制柜产生变频工作的压力信号发出的地点是不同的。恒压变流量供水方式的电接点压力表是安装在紧挨主泵的出水管上，根据用户用水要求设定压力值，为了保持泵出口的此压力值，随着用水量的变化，变频控制柜会发出变频指令控制供水主泵不断改变转速运行。“恒压”指的是泵出口的压力保持恒定，“变流量”指的是系统的流量（用户的用水量）在不断改变的。在图3中，恒压变流量供水方式节省的能量是水泵Q-H特性曲线与恒压变流量水泵工作曲线之间所夹的面积Ⅰ。变压变流量供水方式比恒压变流量供水方式更节能。它是将压力传感器安装在系统最不利用水点附近，压力表的设定压力是依据保证最不利用户的水压要求而定。此压力值设定后，将压力信号远距离输入变频控制柜中，当系统的用水量改变时，为保持最不利点的设定压力，供水主泵的出水压力是随着用水量的变化在不断改变，因此主泵出水压力的变化是靠变频器改变水泵的转速来实现。“变压”指的是主泵的出口水