無吸程變頻恒壓設(shè)備用于二次供水

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　簡介：無吸程設(shè)備既能利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，又能動(dòng)用足夠的儲(chǔ)存水量滿足高峰期用水，且不會(huì)對(duì)自來水管網(wǎng)產(chǎn)生吸力。

　　關(guān)鍵字：無吸程變頻恒壓設(shè)備 二次供水

　　無吸程設(shè)備既能利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，又能動(dòng)用足夠的儲(chǔ)存水量滿足高峰期用水，且不會(huì)對(duì)自來水管網(wǎng)產(chǎn)生吸力。

　　1、工作過程 　　

　?、?當(dāng)Q自＞Q用時(shí)?　　

　　此時(shí)水箱蓄水，至設(shè)計(jì)水位則浮球閥關(guān)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(guān)閉，由此便構(gòu)成了管道泵供水狀態(tài)，此時(shí)水泵能有效地借用自來水管道原有的壓力。

　?、?當(dāng)Q自＜Q用時(shí)　　

　　因水泵的進(jìn)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(jìn)水口處便會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。

　　2、節(jié)能

　　設(shè)水泵吸水口的自來水管網(wǎng)壓力為P自，水泵的出口設(shè)計(jì)壓力為P設(shè)，則水泵的出口實(shí)際壓力將降低至P實(shí)=P設(shè)-P自（不計(jì)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(nèi)變幅較大，當(dāng)用戶為24h用水時(shí)，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(shè)-P自min選用。此時(shí)，水泵額定壓力與實(shí)際壓力之差為Pe-P實(shí)=P自-P自min≥0，因此當(dāng)水泵按工頻（50Hz）運(yùn)行時(shí)，將造成能量的浪費(fèi)。

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

　　首先微機(jī)檢測壓力傳感器的實(shí)際壓力值，若P實(shí)＜P設(shè)則微機(jī)控制變頻器帶動(dòng)水泵增速運(yùn)行，于是P變泵升高，直到P自+P變泵=P設(shè)為止（P變泵為水流經(jīng)過由變頻器帶動(dòng)的水泵時(shí)壓力的提升值）。P設(shè)-P自的差值越大，變頻器帶動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速就越高；反之，P設(shè)-P自的差值越小，變頻器帶動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速就越低。當(dāng)P設(shè)-P自=0（也即自來水管網(wǎng)的壓力達(dá)到需要的設(shè)定值）時(shí)水泵自動(dòng)停機(jī)。由此可見，采用變頻器來帶動(dòng)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(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)用戶不產(chǎn)生多余的水頭損失，達(dá)到了顯著節(jié)能的目的。

　　3、應(yīng)用實(shí)例

　　青島交運(yùn)集團(tuán)大廈需要水泵出口的設(shè)定壓力為P設(shè)=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(shè)備時(shí)用電約為1.24×104（kW.h）/月，后改用無吸程變頻恒壓供水設(shè)備，預(yù)測改造后自來水管網(wǎng)的壓力取其平均值0.55MPa，假設(shè)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(shí)間為23h，用水高峰期的時(shí)間為1h，此時(shí)水泵的實(shí)際電耗為：

　　① 非用水高峰期

　　由于一天中用水非高峰期的時(shí)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(shí)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(shí)間占全天的1/24，故水泵實(shí)際消耗的電量為12400/24=516（kW.h）/月，所以水泵總計(jì)電耗為1343+516=1859 （kW.h）/月。改造后實(shí)測電耗結(jié)果為1960（kW.h）/月左右，與測算結(jié)果基本吻合（誤差源于水流經(jīng)水泵時(shí)的壓力等損失和用戶用水及管網(wǎng)壓力的隨機(jī)性）。

　　4、結(jié)論

　　①無吸程供水設(shè)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(shè)備對(duì)自來水管道對(duì)接處的壓力始終不會(huì)產(chǎn)生負(fù)值（即無吸程）。

　　②這兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)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(duì)關(guān)系確定的。當(dāng)Q自＞Q用時(shí)供水設(shè)備處于管道泵供水狀態(tài)；當(dāng)Q自≤Q用時(shí)供水設(shè)備處于水箱—水泵供水狀態(tài)，整個(gè)過程的轉(zhuǎn)換是自動(dòng)完成的。

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