從未失敗就意味著從未成功
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恒壓變頻調(diào)速在恒壓變頻給水泵組的應(yīng)用
近幾年變頻調(diào)速在全自動恒壓變頻給水泵組發(fā)展很快,但在實際應(yīng)用中仍然存在著較大的盲目性,導(dǎo)致節(jié)能效果不盡人意。本文針對變頻調(diào)速在水泵節(jié)能方面談一些淺顯的看法,以供商酌。
1 變頻調(diào)速與水泵節(jié)能
水泵節(jié)能離不開工況點的合理調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式不外乎以下兩種:管路特性曲線的調(diào)節(jié),如關(guān)閥調(diào)節(jié);水泵特性曲線的調(diào)節(jié),如水泵調(diào)速、葉輪切削等。在節(jié)能效果方面,改變水泵性能曲線的方法,比改變管路特性曲線要顯著得多[1]。因此,改變水泵性能曲線成為水泵節(jié)能的主要方式。而變頻調(diào)速在改變水泵性能曲線和自動控制方面優(yōu)勢明顯,因而應(yīng)用廣泛。但同時應(yīng)該引起注意的是,影響變頻調(diào)速節(jié)能效果的因素很多,如果盲目選用,很可能事與愿違。
因此,zui小轉(zhuǎn)速可這樣求得:
由于C點和A1點工況相似,根據(jù)比例律有:
(QC/Q1)2=HC/H1
C點在曲線H=H0+S·Q2上有:
HC=H0+S·QC2
其中,HC、QC為未知數(shù),解方程得:
HC=H1×H0/(H1-S·Q12)
QC=Q1×[H0/(H1-S·Q12)]1/2
根據(jù)比例律有:
nmin=n0×[H0/(H1-S·Q12)]1/2
2.2 定速泵對調(diào)速范圍的影響
實踐中,全自動恒壓變頻給水泵組往往是多臺水泵并聯(lián)供水。由于投資昂貴,不可能將所有水泵全部調(diào)速,所以一般采用調(diào)速泵、定速泵混合供水。在這樣的系統(tǒng)中,應(yīng)注意確保調(diào)速泵與定速泵都能在高效段運行,并實現(xiàn)系統(tǒng)*。此時,定速泵就對與之并列運行的調(diào)速泵的調(diào)速范圍產(chǎn)生了較大的影響[2]。主要分以下兩種情況:
2.2.1 同型號水泵一調(diào)一定并列運行時,雖然調(diào)度靈活,但由于無法兼顧調(diào)速泵與定速泵的高效工作段,因此,此種情況下調(diào)速運行的范圍是很小的?! ‰m然改變水泵性能曲線是水泵節(jié)能的主要方式,但是在不同的管路特性曲線中,調(diào)速節(jié)能效果的差別卻是十分明顯的。為了直觀起見,這里采用圖2說明。在設(shè)計工況相同的3個全自動恒壓變頻給水泵組里(即zui大設(shè)計工況點均為A點,均需把流量調(diào)為QB),水泵型號相同,但管路特性曲線卻不相同,分別為:
?、貶=H1+S1·Q2(H0=H1)
?、贖=H2+S2·Q2(H0=H2,H1>H2)
?、跦=S3·Q2(H0=H3=0)
很顯然,若采用關(guān)閥調(diào)節(jié),則3個系統(tǒng)滿足流量QB的工況點均為B點,對應(yīng)的軸功率為NB;若采用調(diào)速運行,則3個系統(tǒng)滿足流量QB的工況點分別為C,D,E點,其對應(yīng)的運行轉(zhuǎn)速分別為n1,n2,n3,相應(yīng)的軸功率分別為NC,ND,NE。由于N∝Q·H,所以各點軸功率滿足NB>NC>ND>NE。
可見,在管路特性曲線為H=H0+S·Q2的系統(tǒng)中采用調(diào)速節(jié)能時,H0越小,節(jié)能效果越好。反之,當(dāng)H0大到一定程度時,受電機效率下降和調(diào)速系統(tǒng)本身效率的影響,采用變頻調(diào)速可能不節(jié)能甚至反而增加能源浪費。
4 兩種調(diào)速供水方式節(jié)能效果比較
在全自動恒壓變頻給水泵組中,變頻調(diào)速一般采用以下2種供水方式:變頻恒壓變流量供水和變頻變壓變流量供水。其中,前者應(yīng)用得更廣泛,而后者技術(shù)上更為合理,雖然實施難度更大,但代表著水泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。
4.1 變頻恒壓(變流量)供水
所謂恒壓供水方式,就是針對離心泵“流量大時揚程低,流量小時揚程高”的特性,通過自控變頻系統(tǒng),無論流量如何變化,都使水泵運行揚程保持不變,即等于設(shè)計揚程。若采用關(guān)閥調(diào)節(jié),當(dāng)流量由Q2→Q1時,則工況點由A1變?yōu)锳2,浪費揚程△H=H1-H3=△H1+△H2。若采用變頻恒壓供水,則自動將轉(zhuǎn)速調(diào)至n1,工況點處于B1點(參見圖3)。由于變頻調(diào)速是無級變速,可以實現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié),所以,恒壓供水工況點始終處于直線H=H2上,在控制方式上,只需在水泵出口設(shè)定一個壓力控制值,比較簡單易行。顯然,恒壓供水節(jié)約了△H1,而沒有考慮△H2。因此,它不是的供水調(diào)節(jié)方式,尤其在管路阻力大,管路特性曲線陡曲的情況下,△H2所占的比重更大,其局限性就顯而易見。
4.2.2 由zui不利點壓力Hm確定水泵揚程
即需在管網(wǎng)zui不利點設(shè)置壓力遠傳設(shè)備,并向控制室傳回信號,控制器據(jù)此使水泵按滿足zui不利點壓力所需要的揚程運行、由于管網(wǎng)zui不利點往往距離泵站較遠,遠傳信號顯得不太方便,而且,在市政全自動恒壓變頻給水泵組中,由于管網(wǎng)的調(diào)整,用水狀況的變化等隨機因素的影響,都會使實際zui不利點和設(shè)計zui不利點發(fā)生一些偏差,給變壓供水的實施帶來困難。
5 結(jié)論
①變頻調(diào)速是一種應(yīng)用廣泛的水泵節(jié)能技術(shù),但卻具有較為嚴格的適用條件,不可能簡單地應(yīng)用于任何全自動恒壓變頻給水泵組,具體采取何種節(jié)能措施,應(yīng)結(jié)合實際情況區(qū)別對待
?、谧冾l調(diào)速適用于流量不穩(wěn)定,變化頻繁且幅度較大,經(jīng)常流量明顯偏小以及管路損失占總揚程比例較大的全自動恒壓變頻給水泵組。
?、圩冾l調(diào)速個適用于流量較穩(wěn)定,工況點單一以及靜揚程占總揚程比例較大的全自動恒壓變頻給水泵組。
④變頻變壓供水優(yōu)于變頻恒壓供水。
恒壓變頻給水泵組的選用往往是供水行業(yè)比較關(guān)注的話題,小區(qū)供水設(shè)施往往由于二次供水改造、樓層高度、更或是設(shè)備選擇有欠妥當(dāng),都會引起供水不足或是直接斷水的嚴重影響。
關(guān)于如何正確選擇恒壓變頻給水泵組,長沙長方供水設(shè)備有限公司建議廣大市民在選擇的時候要注意以下幾方面的因素:
一、 正規(guī)的生產(chǎn)廠家考察
首先廣大客戶應(yīng)重點考察供水設(shè)備廠家是否是一家正規(guī)的生產(chǎn)廠家,除了必要的營業(yè)執(zhí)照,稅務(wù)登記證意外,重點應(yīng)查看廠家的有關(guān)產(chǎn)品的省*頒發(fā)的《衛(wèi)生許可批件》和省疾病防控中心頒發(fā)的《檢驗合格報告》以及質(zhì)檢部門頒發(fā)的《質(zhì)量檢驗合格報告》,這幾份資質(zhì)是一些非正規(guī)廠家所不具備的,這也是檢驗一個廠家是否有正規(guī)的生產(chǎn)能力的一個重要標(biāo)志,選擇正規(guī)廠家,產(chǎn)品質(zhì)量才有保障,售后服務(wù)才有保障??蛻糍I得放心用得開心,讓你省事省力更省心!
二、從安全性因素考慮
從安全性方面講,不僅需要滿足市民對水的需求量,還需要考慮到水質(zhì)的一個問題。
在近段時間常常有市民發(fā)出:“我們小區(qū)的自來水顏色發(fā)黃、沉淀物增多”,“我們小區(qū)自來水常出現(xiàn)時斷時續(xù)、水流量細小”等等此類的抱怨,恒壓變頻給水泵組中飲用水二次污染的原因是多方面的,既與水質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān),又與同水接觸的截面性質(zhì)有關(guān),也與外界許多條件相關(guān)聯(lián),人們生活水平逐步提高了
三、從經(jīng)濟性因素考慮
從經(jīng)濟性方面講,直接的講就是減少投資、節(jié)約成本。
現(xiàn)在型的供水設(shè)備即無負壓變頻供水設(shè)備,下面我將此設(shè)備與普通設(shè)備從三個方面做個比較,相信大家就一目了然了。
1、給水方式
普通的給水設(shè)備室采用修水池、設(shè)置水箱的給水方式二次加壓給水,自來水全部放入水池或水箱中,再二次加壓給水。
3、節(jié)能
普通給水設(shè)備:自來水全部放入水池中,原有的壓力全部為零,再從零開始重新加壓給水,原有的能量白白浪費。這種給水方式能耗大,設(shè)備運行費用高,使用不經(jīng)濟。
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長方恒壓變頻給水泵組與自來水管道直接串接,可以充分利用自來水原有壓力,差多少補多少,自來水滿足要求時設(shè)備就停止工作。設(shè)備大部分都是在較低頻率下運行,耗量少,綜合節(jié)能一般可達50~80%以上