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無吸程變頻恒壓設(shè)備用于二次供水
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(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(chǎn)生吸力。
1、工作過程
?、?當Q自>Q用時?
此時水箱蓄水,至設(shè)計水位則浮球閥關(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),此時水泵能有效地借用自來水管道原有的壓力。
② 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(chǎn)生負壓。
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)計壓力為P設(shè),則水泵的出口實際壓力將降低至P實=P設(shè)-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(nèi)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(shè)-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(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(shè)為止(P變泵為水流經(jīng)過由變頻器帶動的水泵時壓力的提升值)。P設(shè)-P自的差值越大,變頻器帶動水泵的轉(zhuǎn)速就越高;反之,P設(shè)-P自的差值越小,變頻器帶動水泵的轉(zhuǎn)速就越低。當P設(shè)-P自=0(也即自來水管網(wǎng)的壓力達到需要的設(shè)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(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),對用戶不產(chǎn)生多余的水頭損失,達到了顯著節(jié)能的目的。
3、應(yīng)用實例
青島交運集團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間為23h,用水高峰期的時間為1h,此時水泵的實際電耗為:
① 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(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)水泵時的壓力等損失和用戶用水及管網(wǎng)壓力的隨機性)。
4、結(jié)論
?、贌o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)備對自來水管道對接處的壓力始終不會產(chǎn)生負值(即無吸程)。
?、谶@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用的相對關(guān)系確定的。當Q自>Q用時供水設(shè)備處于管道泵供水狀態(tài);當Q自≤Q用時供水設(shè)備處于水箱—水泵供水狀態(tài),整個過程的轉(zhuǎn)換是自動完成的。
③在管道泵供水狀態(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(zhuǎn)速工作,達到了顯著節(jié)能的效果。
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