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變頻調(diào)速器在無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

1,、無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)概述

　　無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)供水控制裝置能夠極大地改善給水管網(wǎng)的供水環(huán)境,，該系統(tǒng)可根據(jù)管網(wǎng)瞬間壓力變化,，自動調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速和多臺水泵電機的投入及退出,，使管網(wǎng)主干出口端保持在恒定的設(shè)定壓力值,，整個無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能和運行在最佳狀態(tài),。節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心應(yīng)用微機控制變頻調(diào)速無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng),，為很多家企事業(yè)單位安裝了變頻恒壓供水控制裝置,。收到了較好的節(jié)能效果,。

2、水泵變頻調(diào)速節(jié)電原理

　　異步電動機采用變頻器調(diào)速的原理是：通過整流橋?qū)⒐ゎl交流電壓變?yōu)橹绷麟妷?，再由逆變橋變換為頻率可調(diào)的交流,，作為交流異步電動機的驅(qū)動電源，使電動機獲得無級調(diào)速所需的電壓,、電流和頻率,。

　　水泵供水系統(tǒng)具有管網(wǎng)特性曲線，即通道管網(wǎng)的流量與所消耗的能量之間的關(guān)系曲線,，它同時表明水泵的能量用來克服泵系統(tǒng)的水位及壓力差,，液體在管道中流動的阻力。

　　水泵運行工作點位置與水泵負載有關(guān),，在水泵負載經(jīng)常變化的情況下,，水泵不能總處在高效區(qū)域里工作。為使水泵適應(yīng)外界負載變化的要求,。我們可采用變速調(diào)節(jié),，即在管網(wǎng)特性曲線基本不變時，采用改變水泵轉(zhuǎn)速來改變泵的Q—H特性曲線,。從而改變它的工作點,，達到即改變流量又能保證水泵恒定和輸入功率減少的目的。

3,、賓館供水泵組工作的現(xiàn)狀與問題

　　賓館水泵房現(xiàn)有供水水泵三臺,，型號為65DL-4，額定揚程64m,，流量30m3/h,，轉(zhuǎn)速1450r/min，電機功率11kW,。由于賓館用水水量極不穩(wěn)定,，早、晚用水高峰常常是平時用量的二倍,，而后半夜用水水量僅為平時用量的三分之一,，而且用水流量變化快，穩(wěn)壓時間短,。目前,，采期電接點壓力表控制各泵的啟停，但當(dāng)用水負荷變化較大的,，水泵電機啟停頻繁,，造成電動機及控制開關(guān)故障頻繁，而且供水壓力不穩(wěn)定,。根據(jù)以上情況,，我們給三臺水泵采用一套變頻調(diào)速無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng),。在保證供水管網(wǎng)壓力恒定的情況下，根據(jù)水流量的大小實現(xiàn)三臺水泵的循環(huán)軟啟動,，圓滿地解決了賓館供水系統(tǒng)不穩(wěn)定的大問題,。

4、無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)的設(shè)計

　　針對賓館供水泵組存在的問題和用水負荷的實際情況,，我們設(shè)計采用11kW富士變頻器，壓力傳感器,，微電腦控制器（包括PID調(diào)節(jié)）等組成閉環(huán)調(diào)節(jié)垣壓控制系統(tǒng),，使水泵恒壓供水，其供水壓力可調(diào),。

　　4.1,、壓力傳感器時刻檢測管網(wǎng)壓力，并反饋至控制器,，控制器根據(jù)反饋壓力與給定壓力的差值,，控制變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)電機的速度調(diào)節(jié),，改變水泵流量,，保證供水管網(wǎng)壓力始終穩(wěn)定在給定值附近，實現(xiàn)了變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)節(jié),。3臺泵在控制器控制下,，均由變頻器實現(xiàn)軟起動。

5,、無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)變頻調(diào)速后的節(jié)能效果及分析

　　賓館采用變頻調(diào)速無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)后,，解決了目前存在的供水管網(wǎng)系統(tǒng)水壓不穩(wěn)定，設(shè)備故障頻出等問題,， 取得了良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益,。

　　5.1、直接經(jīng)濟效益

　　目前的控制方式下,，三臺泵平均輸入功率20kW,，供水壓力3.7～5.8kg/cm2，年耗電175200kWh,，按0.5元/kWh計算,，每年電費9.6萬元。采用無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)裝置后,，三臺泵平均輸入功率16kW,，供水壓力4.5kg/cm2，年耗電140160kWh,，電費7.7萬元,，年節(jié)約電費開支1.9萬元,。該項目改造投資3.2萬元。

　　由此可知,，采用無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)后,，每年節(jié)約電能35040kWh，節(jié)電率20％,，投資回收期1.7年,。

　　5.2、間接經(jīng)濟效益

　　5.2.1,、按用水實際需要定壓供水,，可以自動保證賓館的正常用水需要，即不會發(fā)生因瞬間用水量增加而引起的供水不足,，也不會因瞬間用水量減少,，管網(wǎng)出現(xiàn)超壓引起設(shè)備損壞，并且克服了原有控制方式下水壓在3.7～5.8kg之間的較大波動,。

　　5.2.2　電機循環(huán)軟啟動,，避免了在頻繁啟動時，較大的啟動電流對供電系統(tǒng),、配電設(shè)備和電機的沖擊,，延長了電氣設(shè)備、水泵及管網(wǎng)的使用壽命,，減少了檢修維護費用及工作量,，提高了供水安全。

　　5.2.3,、實現(xiàn)閉環(huán)自動控制后,，提高了供水質(zhì)量，減輕了勞動強度,，可實現(xiàn)無人值班,，節(jié)約管理費用。

6,、結(jié)論

　　賓館采用變頻調(diào)速無負壓穩(wěn)流供水系統(tǒng)裝置改造水泵組的運行取得了較好的綜合效果,。我國風(fēng)機、水泵的用電量約占發(fā)電量的31%,，目前大多數(shù)風(fēng)機,、水泵仍采用節(jié)流調(diào)節(jié)，節(jié)能潛力巨大,，因此采用變頻調(diào)速裝置改造風(fēng)機,、水泵運行方式，是目前企業(yè)節(jié)約電能，提高經(jīng)濟效益的重要措施之一,。