恒壓供水變頻的幾種供水方式
城市供水系統(tǒng)的要求
眾所周知,水是生產生活中不可缺少的重要組成部分,,在節(jié)水節(jié)能己成為時代特征的現實條件下,,我們這個水資源和電能短缺的國家,長期以來在市政供水,、高層建筑供水、工業(yè)生產循環(huán)供水等方面技術一直比較落后,,自動化程度低,。主要表現在用水高峰期,水的供給量常常低于需求量,,出現水壓降低供不應求的現象,,而在用水低峰期,,水的供給量常常高于需求量,出現水壓升高供過于求的情況,,此時將會造成能量的浪費,,同時有可能導致水管爆破和用水設備的損壞,。在恒壓供水技術出現以前,,出現過許多供水方式。以下就逐一分析,。
(1) 一臺恒速泵直接供水系統(tǒng)
這種供水方式,水泵從蓄水池中抽水加壓直接送往用戶,,有的甚至連蓄水池也沒有,,直接從城市公用水網中抽水,,嚴重影響城市公用管網壓力的穩(wěn)定。這種供水方式,,水泵整日不停運轉,,有的可能在夜間用水低谷時段停止運行,。這種系統(tǒng)形式簡單、造價低,,但耗電,、耗水嚴重,水壓不穩(wěn),,供水質量較差。
(2) 恒速泵+水塔的供水方式
這種方式是水泵先向水塔供水,,再由水塔向用戶供水。水塔的合理高度是要求水塔 低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力,。水塔注滿后水泵停止,,水塔水位低于某一位置時再啟動水泵。水泵處于斷續(xù)工作狀態(tài)中,。這種供水方式,,水泵工作在額定流量額定揚程的條件下,,水泵處于高,效區(qū),。這種方式顯然比前種節(jié)電,,其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量,、用水不均勻系數,、水泵的開、停時間比,、開/停頻率等有關,。供水壓力比較穩(wěn)定,。但這種供水方式基建設備投資較大,占地面積也較大;水壓不可調,,不能兼顧近期與遠期的需要,;而且系統(tǒng)水壓不能隨系統(tǒng)所需流量和系統(tǒng)所需要壓力下降而下降,故還存在一些能量損失和二次污染問題,。而且在使用過程中,,如果該系統(tǒng)水塔的水位監(jiān)控裝置損壞的話,,水泵不能進行自動的開、停,,這樣水泵的開、停,,將 全由人操作,,這時將會出現能量的嚴重浪費和供水質量的嚴重下降,。
(3)射流泵十水箱的供水方式
這種方式是利用射流泵本身的 結構進行工作,利用壓差和來水管粗,,出水管細的變徑工藝來實現供水,,但是由于其技術和工藝的不完善,,加之該方式會出現有壓無量(流量)的現象,無法滿足高層供水的需要,。
(4) 恒速泵十高位水箱的供水方式
這種方式原理與水塔是相同的,,只是水箱設在建筑物的頂層,。高層建筑還可分層設立水箱,。占地面積與設備投資都有所減少,但這對建筑物的造價與設計都有影響,,同時水箱受建筑物的限制,,容積不能過大,,所以供水范圍較小。一些動物甚至人都可能進入水箱污染水質,。水箱的水位監(jiān)控裝置也容易損壞,,這樣系統(tǒng)的開、停,,將 全由人工操作,使系統(tǒng)的供水質量下降能耗增加,。
(5)恒速泵十氣壓罐供水方式
這種方式是利用封閉的氣壓罐代替高位水箱蓄水,通過監(jiān)測罐內壓力來控制泵的開,、停,。罐的占地面積與水塔水箱供水方式相比較小,,而且可以放在地上,設備的成本比水塔要低得多,。而且氣壓罐是密封的,,所以大大減少了水質因異物進入而被污染的可能性。但氣壓罐供水的方式也存在著許多缺點,,在介紹完變頻調速供水方式后,再將二者作一比較,。
(6)變頻調速供水方式
這種系統(tǒng)的原理是通過安裝在系統(tǒng)中的壓力傳感器將系統(tǒng)壓力信號與設定壓力值作比較,再通過控制器調節(jié)變頻器的輸出,,無級調節(jié)水泵轉速,。使系統(tǒng)水壓無論流量如何變化始終穩(wěn)定在一,定的范圍內.變頻調速水泵調速控制方式有三種:水泵出口恒壓控制,、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)較不利點恒壓控制,。
①出口恒壓控制
水泵出口恒壓控制是將壓力傳感器安裝在水泵出口處,使系統(tǒng)在運行過程中水泵出口水壓恒定,。這種方式適用于管路的阻力損失在水泵揚程中所占比例較小,,整個給水系統(tǒng)的壓力可以看作是恒定的,但這種控制方式若在供水面積較大的居住區(qū)中應用時,,由于管路能耗較大,在低峰用水時,,較不利點的流出水頭高于設計值,,故水泵出口恒壓控制方式不能得到較好的節(jié)能效果,。
②出口變壓控制
水泵出口變壓控制也是將壓力傳感器安裝在水泵出口處,但其壓力設定值不只是一個,。是將每日24小時按用水曲線分成若干時段,,計算出各個時段所需的水泵出口壓力,進行全日變壓,,各時段恒壓控制。這種控制方式其實是水泵出口恒壓控制的特殊形式,。他比水泵出口恒壓控制方式能更節(jié)能,,但這取決于將全天24小時分成的時段數及所需水泵出口壓力計算的準確程度。所需水泵出口壓力計算得越符合實際情況越節(jié)能,,將全天分得越細越節(jié)能,當然控制的實現也越復雜,。
③ 較不利點恒壓控制
較不利點恒壓控制是將壓力傳感器安裝在系統(tǒng)較不利點處;使系統(tǒng)在運行過程中保持較不利點的壓力恒定。這種方式的節(jié)能效果是較好的,,但由于較不利點一般距離水泵較遠,,壓力信號的傳輸在實際應用中受到諸多限制,,因此工程中很少采用,。
變頻調速的方式在節(jié)能效果上明顯優(yōu)于氣壓罐方式,。氣壓罐方式依靠壓力罐中的壓縮空氣送水,氣壓罐配套水泵運行時,水泵在額定轉速,、額定流量的條件下工作.當系統(tǒng)所需水量下降時,,供水壓力將超出系統(tǒng)所需要的壓力從而造成能量的浪費。同時水泵是工頻率啟動,,且啟動頻繁,,又會造成一,定的能耗,。而變頻恒壓供水在系統(tǒng)用水量下降時可無級調節(jié)水泵轉速,使供水壓力與系統(tǒng)所需水壓大致相等,,這樣就節(jié)省了許多電能,,同時變頻器對水泵采用軟啟動,啟動時沖擊電流小,,啟動能耗比較小。另外氣壓罐要消耗一,,定的鋼量,,這也是它的一個較大的缺點。而變頻調速供水系統(tǒng)的變頻器是一臺由微機控制的電氣設備,,不存在消耗多少鋼材的問題,。同時由于氣壓罐體積大,,占地面積一般為幾十平米。而變頻調速式中的調速裝置占地面積僅為幾平米,。
由此可見變頻調速供水方式比氣壓罐供水方式將節(jié)省大量占地面積。在運行效果上,,氣壓罐方式與調速式相比也存在著一,,定差距。氣壓罐方式的運行不穩(wěn)定,,突出表現在它的頻繁啟動。由于氣壓罐的調節(jié)容量僅占其總容積的1/3-1/6,,因而每個罐的調節(jié)能力很小,,只得依靠頻繁的啟動來保證供水,,這樣將產生較大的噪聲,,同時由于啟動過于頻繁,壓力不穩(wěn),,加之硬啟動,,電氣和機械沖擊較大,,設備損壞很快。變頻調速式的運行十分穩(wěn)定可靠,,沒有頻繁的啟動現象,加之啟動方式為軟啟動,,設備運行十分平穩(wěn),,避免了電氣、機械沖擊,。在小區(qū)供水中,而且由于調速式是經水泵加壓后直接送往用戶的,,防止了的水質二次污染,,保證了飲用水水質可靠。
由此可見,,變頻調速式供水系統(tǒng)具有節(jié)約能源,、節(jié)省鋼材,、節(jié)省占地、節(jié)省投資,、調節(jié)能力大,、運行穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢,具有廣闊的應用前景和明顯的經濟效益與社會效益,。隨著社會經濟的迅速發(fā)展,,水對人民生活與工業(yè)生產的影響日益加強,人民對供水的質量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高,。把先進的自動化技術、控制技術,、通訊及網絡技術等應用到供水領域,,成為對供水系統(tǒng)的新要求。由于城市供水量不斷加大,,對城市管網的實時監(jiān)測提出了更高的要求,。
恒壓供水變頻的幾種供水方式