变频调速给水要点
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简述变频调速恒压供水技术摘要:近年来,随着建筑业和电子技术的发展,建筑给排水工程也在创新和节能方面得到了相应的发展。
特别是随着交流电机调速技术越来越成熟,变频器被越来越多的应用于建筑供水系统上。
我们的工程技术人员通过变频调速恒压供水设备的安装使用,对变频调速技术有了一定的了解。
关键词:变频器变频调速恒压供水供水系统1 前言:生活供水既要满足用水高峰和低谷时的不同流量要求,还要保证相对恒定的供水压力,以确保供水质量。
加压水泵是根据用水高峰时的流量和压力来选择的。
但在用水低谷时,水泵在小流量或小流量以外工况下工作,这时就会有相当一部分的能量损失,造成极大的浪费;而如果选择较小功率的水泵,在用水高峰时,随着用水量的增加,水泵出口压力会降低,可能造成部分高层住户无水用的状况,严重地影响居民的用水生活质量。
在这种情况下,采用变频恒压供水装置,上述难题就迎刃而解。
2 变频器工作原理变频器的工作原理主要是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路可分为电压型和电流型两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
它由三部分构成,一是将工频电源变换为直流功率的“整流器”,二是吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,三是将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
3 变频调速恒压供水技术3.1 工作原理:根据用户需要,先设定供水压力值(可调),然后运行,压力变送器检测管网压力变为电信号送至PID微机控制器,经分析处理输出信号控制变频器。
当用水量增加时,其输出压力及频率升高,水泵转速增加,出水量增加。
当用水量减少时,使水泵转速减小保持管网压力恒定,运行在设定压力值。
在多台水泵运行时,逐台泵启动,由变频转工频,增加出水量;用水量减小时,逐机先启动的先停运,减少出水量,水泵循环工作。
3.2 主要功能特点:不用设高低位水箱(池),减少占地面积和建筑成本充分利用市政管网压力,节能环保系统恒定压力供水,确保供水质量水池低水位(设低位水池时)自动监测、报警并停机,当水位恢复时自动回复工作状况全自动运行,另有手动运行方式,操作简便可以直接以实际数字值设定和显示工作压力,客观明了预置RS485/232通信口,方便实现远程计算机监控,自动化程度高可以随时改变供水设定压力(但不能超过水泵的最大扬程)泵组循环工作,最大限度保护泵组电机3.3 系统硬件构成系统采用压力传感器、PLC和SAJ变频器作为中心控制装置,实现所需功能。
关于变频调速给水的基本原理目前,变频调速生活给水在建筑给水中应用越来越广,其主要原因是:1、变频调速给水的供水压力可调,可以方便地满足各种供水压力的需要。
在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求,因为随时可以方便地改变供水压力。
但在选泵时应注意,泵的扬程宜大一些,因为变频调速其最大压力受水泵限制。
最低使用压力也不应太小,因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作,否则应加大变频器和水泵电机的容量,以防止发生过载。
2、目前,变频器技术已很成熟,在市场上有很多国内外品牌的变频器,这为变频调速供水提供了充份的技术和物质基础。
变频器已在国民经济各部门广泛使用。
任何品牌的变频器与变频供水控制器配合,即可实现多泵并联恒压供水。
因为建筑供水的应用广泛,有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中;这种变频器具有可靠性好,使用方便的优点。
3、变频调速恒压供水具有优良的节能效果。
由水泵-管道供水原理可知,调节供水流量,原则上有二种方法;一是节流调节,开大供水阀,流量上升;关小供水阀,流量下降。
调节流量的第二种方法是调速调节,水泵转速升高,供水流量增加;转速下降,流量降低,对于用水流量经常变化的场合(例如生活用水),采用调速调节流量,具有优良的节能效果。
我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。
应当指出,变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配,为了使变频恒压供水具有优良的节能效果,变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。
由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水,只要其中一台泵是变频泵,其余全是工频泵,可以实现恒压变量供水。
在变频恒压变量供水当中,变频泵的流量是变化的,当变频泵是各并联泵中最大,即可保证恒压供水。
多泵并联恒压供水,在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变(因工况不变),并使之处于高效率区工作,变频泵的流量是变化的,其工作效率随流量而改变。
高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速,高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中,稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求,因此,设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中,为了满足居民的生活用水需求,供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统,可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度,以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵,这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速,使水泵的运行始终处于高效工作状态,从而有效降低能耗,实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时,应该选择质量可靠的水泵和控制设备,并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次,应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外,还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择质量可靠、效率较高的水泵,以保证长期稳定运行。
其次,应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外,还应考虑水泵的噪音和振动情况,避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点:首先,应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况,以便合理地设计供水系统的供水策略。
江西宁升进贤前坊10MWp光伏发电工程变频调速给水设备技术规范书招标人:设计单位:2013年11月目录附件1 技术规范 (3)附件2 供货范围(表中空白部分由投标方填写) (6)附件3 技术资料和交付进度 (10)附件4 设备监造 (12)附件5 性能验收试验 (13)附件6 性能保证违约金 (15)附件7 技术服务和联络 (15)附件8 交货进度 (20)附件9 分包与外购 (21)附件10 大件部件情况 (22)附件11 技术差异表(格式) (23)附件1 技术规范1 总则1.1 本技术规范书适用于江西宁升进贤前坊10MWp光伏发电工程采用的变频调速给水设备,它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 招标方在本规范书中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,投标方应提供一套满足本规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
1.3 如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议,则招标方认为投标方提供的设备完全符合本规范书和标准的要求。
如有异议,无论偏差多少,投标方都应在报价书中清楚地表示在“差异表”中。
1.4 本规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准发生矛盾时,按较高标准执行。
1.5 投标方对整套设备和配套辅助系统负有全责,即包括分包(或采购)的产品。
分包(或采购)产品制造商的选择应事先征得招标方的认可。
1.6 在合同签订后,买方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求,具体内容双方共同商定。
1.7规范书为订货合同的附件,与合同正文具有同等效力。
1.8本技术规范书中,以下空白部分由投标方填写。
2 工程概况本项目采用农光互补的设计理念,将太阳能发电与农业种植有机结合,利用进贤县前坊镇焦家村的荒丘及部分林地等259亩地种植喜阴的经济作物,并在作物上方架设支架安装太阳能电池组件,为植物提供遮蔽的同时利用太阳能发电。
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注:1.表中P 1、P 2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。
水泵变频调速的应用及注意事项水泵变频调速是一种利用变频器来控制水泵转速的技术,可以根据实际需要对水泵进行调速,从而实现节能、降低噪音、提高运行稳定性等目的。
水泵变频调速广泛应用于工业生产、给排水工程、空调系统等领域。
下面将对水泵变频调速的应用及注意事项详细介绍。
一、水泵变频调速的应用1. 工业生产:在工业生产中,往往需要根据生产工艺的不同需求来调整水泵的转速。
通过使用变频器对水泵进行变频调速,可以根据生产工艺要求,在保证流量和压力的前提下,调整出最佳的运行转速,从而提高生产效率。
2. 给排水工程:在城市给排水工程中,水泵是非常重要的设备之一。
传统的水泵运行方式是通过改变出口阀门的开度来调整流量,然而这种方式造成能耗浪费。
而采用变频器对水泵进行调速,则可以根据流量需求实时调整水泵的转速,提高能耗效率,同时还能减少因长时间低负荷运行而导致的设备寿命缩短问题。
3. 空调系统:空调系统中,水泵常用于供冷或供暖。
根据室内温度的变化,通过使用变频器对水泵进行调速,可以根据需求实时调整水泵的转速,从而实现精确调控室内温度及湿度。
此外,在空调系统中,水泵变频调速还可以通过调整水泵的转速,减少噪音和振动,提高用户的舒适度。
二、水泵变频调速的注意事项1. 选择合适的变频器:在选择水泵变频调速系统时,需要根据水泵的功率和工作特点选择合适的变频器。
变频器的容量不应小于水泵的额定功率,否则可能会造成设备损坏。
2. 频率转换范围:在进行水泵变频调速时,需要注意变频器的频率转换范围,以确保系统能够满足实际的工作需要。
同时,还需考虑变频器的频率输出稳定性,以免频率波动对水泵的运行造成不良影响。
3. 过电流保护:水泵在启动和运行时,会有较大的启动电流和工作电流,因此需要注意变频器是否具备过电流保护功能,以防止设备因过电流而损坏。
4. 维护保养:水泵变频调速系统的维护保养十分重要。
定期检查变频器的工作状态和风扇是否正常运转,保持设备的清洁,及时处理设备故障,以确保系统的正常运行。
关于变频调速给水的基本原理1、何谓变频给水由水泵-管道供水原理可知,调节供水流量,原则上有两种方法;一是节流调节,开大供水阀,流量上升;关小供水阀,流量下降。
二是调速调节,水泵转速升高,供水流量增加;转速下降,流量降低,对于用水流量经常变化的场合(例如生活用水),采用调速调节流量,具有优良的节能效果。
变频调速给水设备装置由气压罐、水泵、电控柜、压力控制器、安全阀、压力表、止回阀、闸阀及管道等组成一个完善自动给水装置。
当水泵启动后,通过补气罐及进气阀同时向罐内补气补水,随着水位的不断增高,罐内的气体体积不断浓缩;压力不断增高,当压力达到社定最高压力时,通过压力传感操纵水泵关闭。
在水泵停止运转的时间里,由于被挤压的空气具有膨胀力,挤压罐内的水具有一定压力而不断送至用户使用。
随着水的流出,罐内水的体积减少,空气的体积增大,既罐内压力逐渐降低,当罐内压力降到社定的最低压力时,通过压力传感操纵水泵启动,这样往返不断的停止起动至使管内达到理想的供水效果。
2、变频调速给水的优势(1)变频调速给水的供水压力可调,可以方便地满足各种供水压力的需要。
在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求,因为随时可以方便地改变供水压力。
但在选泵时应注意,泵的扬程宜大一些,因为变频调速其最大压力受水泵限制。
最低使用压力也不应太小,因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作,否则应加大变频器和水泵电机的容量,以防止发生过载。
(2)变频调速恒压供水具有优良的节能效果。
变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配,为了使变频恒压供水具有优良的节能效果,变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。
由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水,只要其中一台泵是变频泵,其余全是工频泵,可以实现恒压变量供水。
在变频恒压变量供水当中,变频泵的流量是变化的,当变频泵是各并联泵中最大,即可保证恒压供水。
多泵并联恒压供水,在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变,并使之处于高效率区工作,变频泵的流量是变化的,其工作效率随流量而改变。
简述变频调速给水方式摘要:简述变频调速给水方式的设备组成、工作原理及设备的能耗分析,来说明在实际的应用中,变频调速给水方式的优缺点。
关键词:能耗分析;变频调速;优缺点Abstract: the paper way of variable frequency speed regulation water supply equipment composition, working principle and equipment of energy consumption analysis, to illustrate the application of the actual, frequency conversion and the advantages and disadvantages of the water-supply modes.Keywords: energy consumption analysis; Variable frequency speed regulation; Advantages and disadvantages水设备在我国发展很快,但是随着应用也暴露出来了一些弊端。
在实际给水系统中,为了提高供水的可靠性,水泵的选型都是根据最不利工况点的流量和扬程而选定的,但是用户高峰用水量时间并不长,大部分时间用水量都小于最不利工况点的流量,而水泵扬程随着流量的减少而增加,所以水泵常期在扬程过剩情况下运行,也就是水泵常处于低效率运行,能耗增加。
为解决供需不相吻合的矛盾,提高水泵效率,与此同时随着计算机、自动控制、PLC技术的迅速发展,产生了一种新型的给水方式——变频调速给水方式。
此种给水方式,已被广泛应用于社区、高楼大厦、工矿企业、农村城镇的生活给水和一些生产工艺特殊要求的生产给水系统,随着我国科技的发展和生产能力的提高,变频调速给水控制方式也从一般的逻辑电子电路控制方式发展到可编程序控制器控制方式,从一台泵固定不变逐步发展到可编程序自动切换变频方式,使其运行更加可靠、合理、节能[1]。
变频调速给水的基本原理
变频调速给水的基本原理有哪些呢,下面下面为大家带来相关内容介绍以供参考。
1 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。
由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。
近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。
特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。
2工程机械电液比例阀的种类和形式
电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀,另一类是滑阀式比例阀。
螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。
常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通
式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。
利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有。
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21PP=0.45~0.85ΔP≤0.01MPaΔP≤0.01MPaΔP≤水箱高低水位差水质二差较差较差好好次污染情况投资 1 <1 <1 <1 <1运行费1 稍>1 >1 ≈1 <1用注: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:(1)气温:5~40℃。
(2)相对湿度:温度20℃时,相对湿度≤90%。
(3)海拔高度:不应超过1000m。
(4)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压是变化不固定的,“变流量”同样指的是系统的流量随时在变化的。
在图3中,变压变流量供水方式除了节省I的面积外,还节省了由恒压变流量水泵工作曲线与变压变流量水泵工作曲线之间所围成的面积Ⅱ。
显然,变压变流量供水方式比恒压变流量供水方式更节能。
但是,变压变流量供水方式也存在缺点:一是压力传感器位置较远,安装在最不利用户附近,运行不方便且增加事故的几率和投资;二是对于加压供水区域较大、距离较远时,由于水流输送时水头损失的存在,会产生距泵房较近处供水压力差稍大的现象。
此种供水方式采用并不多。
从以上分析得出,对于同一套恒压变流量方式运行的变频调速给水系统,设定的恒压值越高、所选用的水泵Q—H特性曲线越平缓,其节能率就越低。
辅助小泵和气压水罐是为夜间小流量或零流量时的运行而设置的。
但是,如果设置不当,许多系统效果不理想,甚至形同虚设。
在夜间小流量供水时,供水系统往往不能切换成功,也会因此系统配置不当导致很快又切换至主泵供水。
因此,怎样来配置辅助小泵和气压水罐,怎样可靠地从主泵供水切换到辅助小泵和气压水罐工作,就成为配置辅助小泵和气压水罐的变频调速供水设备应重视的一个问题。
下面讨论辅助小泵和气压水罐的配置和切换的几种控制方式:(1)采用阀值频率控制供水主泵切换到辅助小泵和气压水罐运行的方法:该方法是基于使供水主泵在变频调速运行时都处在高效区这一原则,故切换阀值频率的确定不是机械地依据主泵工频流量的1/3~1/4,而是由主泵Q-H特性曲线高效区的左端起点的流量决定。
图4是选用的单台供水主泵的Q-H、Q-η特性曲线和变频运行时的恒压线。
图中Q-H特性曲线上的A~B段是对应Q-η曲线高效区段的高效工作区。
H H是恒压变流量供水方式设定的水泵出口的恒压值。
G点是主泵工频运行时的工况点,在高效区A~B靠近右侧末端,符合选泵原则。
A点是主泵高效工作区的左侧断点,也是主泵切换点A'与其相应的工频工作点。
A点换算A'的参数可通过相似原理等效曲线来计算。
通过分析看出,采用阀值频率控制供水主泵切换到辅助小泵和气压水罐运行的方式不适用Q-H曲线在小流量段有驼峰和很平缓的水泵。
因为,在Q-H曲线小流量段非常平缓的水泵,水泵转速(频率)的变化对流量的变化很不敏感,这会影响到切换的可靠性。
而Q-H 曲线有驼峰的水泵,在小流量区段,对于同一个恒压设定值,工况点有时不是唯一的,这点影响了切换点的唯一性。
故此类水泵不应选用。
(2)流量控制方式用流量控制来切换供水主泵向辅助小泵和气压水罐运行过渡的方法比用控制变频频率的方法更直接。
方法是在水泵的主出水管上加装一个电磁流量计,电磁流量计上可读出瞬时流量及累加流量,也可通过转换器,当管道内流量减小到流量Q A'(见图4)时,输出信号至变频控制柜,从而准确地控制供水主泵和辅助小泵之间的切换。
此方法可靠,因加装了电磁流量计,故需加大投资。
(3)时间控制方式根据变频调速供水系统供水小区的规模、入住(用)率、用水习惯,依据经验及教训,如果可以较明确的确定在夜间某个时段属于小流量供水,便可使用时间控制方式。
变频控制柜内设时间继电器,每天夜间都确定一个固定时段为小流量供水,每天一到此时段,系统自动将主泵切换为辅助小泵和气压水罐工作。
目前,以上三种供水主泵切换为辅助小泵和气压水罐工作的方式都有许多例,运行状况都叫稳定。
1.3 计算与设计要点(1)计算1)系统的设计流量q s的计算变频调速供水系统设计流量应按照《建筑给水排水设计规范》GB 50015的有关条款,依据不同性质用户采用不同的计算方法。
①住宅与居民小区住宅建筑物内系统设计流量应按设计秒流量确定。
供水规模小于3000人的居住小区设计流量应按设计秒流量确定。
供水规模大于3000人的居住小区设计流量应按最大小时流量确定。
据有关资料介绍,设计秒流量的理论计算值与调查所得的最大小时流量的比值大致在2.5~1.8倍之间。
使用人数少者比值大,使用人数多者比值小。
因此,在计算中一定要注意设计秒流量与最大小时流量概念之间的差异,避免给设计流量计算带来很大误差。
②集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼等:系统设计流量取其设计秒流量。
③工业企业生活间、公共浴室、职工食堂、营业餐厅、体育馆运动员休息室、剧院化妆间、普通理化实验室等:系统设计流量取其设计秒流量。
④不同用水性质的建筑共用同一系统时,不宜将各栋建筑的设计流量直接叠加。
建议在分析它们同时发生可能性的基础上,结合有关规范(规程)综合确定。
2)水泵出口恒压设定值P H的确定工况1:向最不利点用户供水。
P H=0.0098(h1+h2+h3) (1-1) 式中P H——主泵出口设定压力值(MPa);h1——水泵中心至用户最不利用水点几何高程差(m);h2——水流从水泵出口至用水点的管道沿程与局部阻力损失之和(m);h3——最不利点卫生设备的流出工作压力(m)。
工况2:向最不利点高位消防水箱供水。
P H=0.0098(h4+h5+h6) (1-2) 式中h4——水泵中心至高位消防水箱最高水位的几何高程差(m);H5——水流从水泵出口至高位消防水箱的管道沿程与局部阻力损失之和(m);H6——高位消防水箱进口浮球阀的工作水头,可取1.5m。
P H值取两种工况下的大值。
3)供水主泵性能参数的确定①流量Q b:二泵组合(一用一备)时:Q b≥1.2q5三泵组合(两用一备)时:Q b≥1.2q5/2四泵组合(三用一备)时:Q b≥1.2q5/3主泵的选用一般选用同一型号规格。
最多可选四台主泵。
②扬程泵H b:H b=H H-H X (1-3)H H=P H/0.0098H X=h7-h8 (1-4)式中H b——主泵的扬程(m),在式(1-3)计算的基础上,应考虑2~3m的富余水头,以适应不可预见因素;H H——相应于主泵出口设定恒压值的扬程值(m);H X——供水主泵进口压力(m);h7——水池最低水位与泵中心的高程差(m);h8——水泵吸水管沿程和局部阻力损失之后(m);局部阻力损失包括水流通过吸水管进口、弯头及阀门等处的局部阻力(见图6)。