二次供水泵節能技術(shù)改造勢在必行

      由于近20年國內研制及引進(jìn)具有先進(jìn)水平的無(wú)負壓供水技術(shù)，如無(wú)負壓供水設備、二次供水設備、變頻供水設備、恒壓供水設備、無(wú)塔供水設備等占比例不足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)揮其應有作用。

      因此，國內二次供水泵技術(shù)改造勢在必行，必，須要推廣新技術(shù)、開(kāi)發(fā)新工藝材料并培訓職工，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繁重，在推廣采用新型的二次供水泵和保護水源無(wú)二次污染設備的同時(shí)，對傳統的現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)和國家創(chuàng )造可觀(guān)的財富。

二次供水泵變頻控制原理

用變頻調速來(lái)實(shí)現恒壓供水，與用調節閥門(mén)來(lái)實(shí)現恒壓供水相比，節能效果十分顯著(zhù)(可根據具體情況計算出來(lái))。其優(yōu)點(diǎn)是：

1、可以消除起動(dòng)和停機時(shí)的水錘效應;

　　一般地說(shuō)，當由一臺變頻器控制一臺電動(dòng)機時(shí)，只需使變頻器的配用電動(dòng)機容量與實(shí)際電動(dòng)機容量相符即可。當一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動(dòng)機時(shí)，原則上變頻器的配用電動(dòng)機容量應等于兩臺電動(dòng)機的容量之和。但如在高峰負載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。

　　雖然水泵在低速運行時(shí)，電動(dòng)機的工作電流較小。但是，當用戶(hù)的用水量變化頻繁時(shí)，電動(dòng)機將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機的額定電流，導致電動(dòng)機過(guò)熱。因此，電動(dòng)機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機的熱保護。

　　在主要功能預置方面，至高頻率應以電動(dòng)機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調節器的情況下，升、降速時(shí)間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動(dòng)態(tài)響應過(guò)程。如變頻器本身具有PID調節功能時(shí)，只要在預置時(shí)設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時(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?xún)?，從而避免了起?dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;

3、由于泵的平均轉速降低了，從而可延長(cháng)泵和閥門(mén)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：有兩種以上規格的水泵(主泵和副泵)，大流量條件下主泵運行，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;

　　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，隔膜式氣壓水罐可緩沖水錘壓力波動(dòng)。

　　2. 二次供水泵按穩流罐構造可分為氣水分離、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，衛生條件好，對水錘壓力波動(dòng)有緩沖作用;

　　氣水接觸：消除負壓時(shí)空氣通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入穩流罐，空氣與水有接觸，衛生條件取決于過(guò)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，但供水水壓保持設定值的供水方式?？刂坪?jiǎn)單，但節能不充分;

　　變壓變量：供水量隨用水量變化，供水水壓按設定供水工作曲線(xiàn)或配水管網(wǎng)終端多點(diǎn)壓力控制的供水方式。節能充分，控制系統比較復雜，管網(wǎng)壓力有波動(dòng)。

二次供水泵的控制過(guò)程

　　用水需求↑——管路水壓↓——壓力設定值與返饋值的差值↑——PID輸出↑——變頻器輸出頻率↑——水泵電機轉速↑——供水流量↑——管路水壓趨于穩定節能系統特點(diǎn)A.變頻器界面為L(cháng)ED顯示，設定參數豐富;鍵盤(pán)布局簡(jiǎn)潔、易于操作。B.變頻器有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱、缺相等多種電子保護裝置，并具有故障報警輸出功能，可有效保護供水系統的正常運作;C.專(zhuān)用數字PID調節器為L(cháng)ED雙屏顯示，參數設定方便，易于監控;D.加裝變頻節能器后，水泵電機具有軟啟動(dòng)及變頻調速功能，可有效降低系統的機械磨損，同時(shí)減輕管路負擔。E.有“手動(dòng)”“自動(dòng)”兩種工作模式，在變頻器出現故障的情況下，仍可按原有工作方式繼續運行。

　　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(lèi)四種。設備由變頻調速器，可編程微機，壓力傳感器。水泵機組、電控柜組成。它可以供水規律與供水管網(wǎng)的用水不均勻特性相適應，符合供水管網(wǎng)系統的工作特性曲線(xiàn)，節約了不必，要的揚程。二次供水泵采用具有較高水平的交流電動(dòng)機變頻調節器，根據給水管網(wǎng)用水量的變化通過(guò)微機自動(dòng)控制水泵交流電動(dòng)機的電源頻率和電壓，從而實(shí)現自動(dòng)調節供水量，自動(dòng)選擇軟啟動(dòng)投入運行的水泵臺數。當用水量較小時(shí)，由氣壓罐系統供水，實(shí)現目前較合理，較節能的優(yōu)化設計。

二次供水泵計算

　　二次供水泵運行中，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能，靠此貯能可大大減緩各種沖擊對市政水源的影響，同時(shí)對市政供水具有動(dòng)態(tài)的削峰補償作用。當市政服務(wù)壓力從P2降至P1時(shí)，緩沖罐提供的較大補償水量與緩沖罐總容積關(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-水源罐的總容積(m3)

　　(2)當市政管網(wǎng)欠壓時(shí)，設備自動(dòng)啟動(dòng)，在原不水壓基礎上變頻調速增壓(恒壓)供水，由于是按“差多少，補多少”的原則增壓，所以在全流量范圍即滿(mǎn)足了用戶(hù)恒壓供水的需求，同時(shí)又實(shí)現了高效節能運行。運行過(guò)程中密閉的緩沖罐相當一段管路，新鮮衛生的自來(lái)淼不斷流過(guò)水源罐，不會(huì )遭受外界污染。

　　(3)當市政管網(wǎng)高壓時(shí)，設備處于停機狀態(tài)，市政水源過(guò)緩沖罐、旁通管路直接向用戶(hù)管網(wǎng)供水。

二次供水泵使用范圍

　?、艖糜谛陆?、擴建和改造的住宅樓、住宅小區、辦公樓等;

　?、茟糜谫e館、飯店等;

　?、菓糜趯W(xué)校、機關(guān)、集體宿舍等用水比較密集場(chǎng)合;

　?、葢糜谏虉?chǎng)、會(huì )展中心、體育館、公共浴室等公共場(chǎng)合;

　?、蓱糜诔鞘凶詠?lái)水壓力不能滿(mǎn)足消火栓給水系統或自動(dòng)噴水滅火系統等用水要求的消防用水;

　?、蕬糜诖笮凸S(chǎng)、加壓泵站、開(kāi)發(fā)區等大流量集中供水;

　?、藨糜诠さV企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水;

　?、虘糜诟鞣N循環(huán)水系統;

　?、蛻糜谟绕溥m應于對水質(zhì)要求特別嚴格的供水場(chǎng)合。