無吸程變頻恒壓設備用于二次供水

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　簡介：無吸程設備既能利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，又能動用足夠的儲存水量滿足高峰期用水，且不會對自來水管網(wǎng)產生吸力。

　　關鍵字：無吸程變頻恒壓設備 二次供水

　　無吸程設備既能利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，又能動用足夠的儲存水量滿足高峰期用水，且不會對自來水管網(wǎng)產生吸力。

　　1、工作過程 　　

　?、?當Q自＞Q用時?　　

　　此時水箱蓄水，至設計水位則浮球閥關閉（真空壓力表的讀數(shù)為正）。在自來水壓力的作用下止回閥關閉，由此便構成了管道泵供水狀態(tài)，此時水泵能有效地借用自來水管道原有的壓力。

　?、?當Q自＜Q用時　　

　　因水泵的進水口直接與自來水管道相連接，若止回閥未打開，則水泵的進水口處便會產生負壓。

　　2、節(jié)能

　　設水泵吸水口的自來水管網(wǎng)壓力為P自，水泵的出口設計壓力為P設，則水泵的出口實際壓力將降低至P實=P設-P自（不計因水泵阻力等造成的壓頭損失），但自來水管網(wǎng)壓力在一日之內變幅較大，當用戶為24h用水時，通常按最小自來水管網(wǎng)壓力P自min考慮，故一般水泵額定壓力按Pe=P設-P自min選用。此時，水泵額定壓力與實際壓力之差為Pe-P實=P自-P自min≥0，因此當水泵按工頻（50Hz）運行時，將造成能量的浪費。

　　若采用變頻器帶動水泵，水泵的實際工作轉速是以水泵出口的壓力值為主參數(shù)，即實際出口的壓力值始終恒定在P設上而不會造成壓力水頭的損失。其工作過程是：

　　首先微機檢測壓力傳感器的實際壓力值，若P實＜P設則微機控制變頻器帶動水泵增速運行，于是P變泵升高，直到P自+P變泵=P設為止（P變泵為水流經過由變頻器帶動的水泵時壓力的提升值）。P設-P自的差值越大，變頻器帶動水泵的轉速就越高；反之，P設-P自的差值越小，變頻器帶動水泵的轉速就越低。當P設-P自=0（也即自來水管網(wǎng)的壓力達到需要的設定值）時水泵自動停機。由此可見，采用變頻器來帶動工作在管道泵供水狀態(tài)下的水泵，能充分利用自來水管道的壓力，使水泵以最合適的轉速運轉，對用戶不產生多余的水頭損失，達到了顯著節(jié)能的目的。

　　3、應用實例

　　青島交運集團大廈需要水泵出口的設定壓力為P設=0.62MPa，自來水管網(wǎng)的壓力為0.52～0.57MPa.原選用普通的水箱—水泵式變頻恒壓供水設備時用電約為1.24×104（kW.h）/月，后改用無吸程變頻恒壓供水設備，預測改造后自來水管網(wǎng)的壓力取其平均值0.55MPa，假設水泵給管道加壓的數(shù)值為0.07MPa（未考慮利用自來水管網(wǎng)壓力水泵效率系數(shù)），每天非用水高峰期的時間為23h，用水高峰期的時間為1h，此時水泵的實際電耗為：

　?、?非用水高峰期

　　由于一天中用水非高峰期的時間占全天的23/24，而水泵的工作壓力與所消耗的功率成正比，故水泵實際消耗的電量為12400×（1-1/24）×11.3%=1343（kW.h）/月；

　?、?用水高峰期

　　用水高峰期的時間占全天的1/24，故水泵實際消耗的電量為12400/24=516（kW.h）/月，所以水泵總計電耗為1343+516=1859 （kW.h）/月。改造后實測電耗結果為1960（kW.h）/月左右，與測算結果基本吻合（誤差源于水流經水泵時的壓力等損失和用戶用水及管網(wǎng)壓力的隨機性）。

　　4、結論

　?、贌o吸程供水設備包含兩種工作狀態(tài)：

　　a、管道泵供水狀態(tài)；

　　b、水箱—水泵供水狀態(tài)。無論處于哪種狀態(tài)，該設備對自來水管道對接處的壓力始終不會產生負值（即無吸程）。

　?、谶@兩種工作狀態(tài)的轉換是由自來水管道所能提供的水量Q自與用戶所需要的水量Q用的相對關系確定的。當Q自＞Q用時供水設備處于管道泵供水狀態(tài)；當Q自≤Q用時供水設備處于水箱—水泵供水狀態(tài)，整個過程的轉換是自動完成的。

　?、墼诠艿辣霉┧疇顟B(tài)下，用變頻器帶動的水泵能適時根據(jù)自來水管道壓力的變化以最佳轉速工作，達到了顯著節(jié)能的效果。