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    長沙中贏供水-無負壓二次供水設(shè)備,恒壓變頻供水設(shè)備,地埋式箱泵一體化給水泵站,不銹鋼水箱生產(chǎn)廠家!
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    自動化低壓變頻器在高層給水系統(tǒng)中的合理利用

    2013/5/31 11:54:32??????點擊:
    自動化低壓變頻器在高層給水系統(tǒng)中的合理利用
    一.天津紀莊子再生水廠居民區(qū)泵房供水現(xiàn)狀:
            天津紀莊子再生水廠居民區(qū)送水泵設(shè)計日供水能力為3萬噸/日,主要為梅江居住區(qū)居民用戶提供生活雜用水,小區(qū)景體補水,園林綠化及水廠生產(chǎn)用冷卻水、循環(huán)水。居民區(qū)送水泵房采用的設(shè)備類型為中開雙吸給水泵,其中4臺型號HV200-150-400/4P-55KW臥式泵(2臺采用變頻控制,2臺為定速控制,功率為55KW),2臺型號為ESV-80-50-200/2P-18.5KW立式泵(1臺為變頻器控制,1臺為定速控制,功率為18.5KW)。對外高層給水系統(tǒng)為恒壓供水:由于眾多用戶不同時刻用水需求不同,供水系統(tǒng)中供水量為實時變化,為保證用戶恒壓用水需求,就需要變頻泵參與運行,通過變頻器調(diào)整電動機頻率,改變電動機轉(zhuǎn)速,從而調(diào)整送水量,得以維持管網(wǎng)恒壓,(即用戶用水量瞬間增大,管網(wǎng)壓力出現(xiàn)減小趨勢,變頻器頻率增加,電機轉(zhuǎn)速加快,送水泵出水量增加,使管網(wǎng)壓力重新回到設(shè)定值。反之亦然。)這樣能保證所有用戶正常用水。

    二.低壓變頻器高層給水系統(tǒng)調(diào)速技術(shù)原理:
    (一)調(diào)速就是在同一負載下能得到不同的轉(zhuǎn)速,以滿足生產(chǎn)過程的要求。在討論變頻器調(diào)速時,首先研究公式:
            n = (1- s ) n0 = (1- s ) 60 f1 / p (1)
            其中: n : 電動機的轉(zhuǎn)速
            n0: 電動機的同步轉(zhuǎn)速
            s : 電動機的轉(zhuǎn)差率
            p: 電動機繞組的極對數(shù)

    通過公式(1)表明,改變電動機的轉(zhuǎn)速有三種可能:
            a. 變極調(diào)速
            b. 變頻調(diào)速
            c. 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

    (二)高層給水系統(tǒng)變頻調(diào)速技術(shù)
            近年來變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快,目前主要采用如下圖所示:

            變頻器是由可控硅整流器和可控硅逆變器組成。整流器先將50HZ的交流電變換為直流電,再由逆變器變換為頻率可調(diào)、電壓有效值也可調(diào)的三相交流電,供給異步電動機。由此可得到電動機的無級調(diào)速,并具有硬的機械特性。

    三.高層給水系統(tǒng)變頻器的合理節(jié)能利用
    (一)送水變頻泵流量與轉(zhuǎn)速、頻率的關(guān)系:
            Q1 = ( n1 / n) Q (2)
            其中: n : 泵的額定轉(zhuǎn)速
            Q :泵的額定流量
            n1 : 泵在低于額定轉(zhuǎn)速下的某一速度
            Q1:與轉(zhuǎn)速n1對應(yīng)的出水流量
            根據(jù) n = 60f1 (1- s ) / p (3)
            可得 Q1 = ( f / f1 ) Q (4)
            其中:f 1 :電源的頻率(50HZ)
            f :與電動機某一轉(zhuǎn)速 n1對應(yīng)的頻率

    (二)送水變頻泵功率與轉(zhuǎn)速、頻率的關(guān)系
            N1 = (n1 / n)3 N (5)
            其中:N:泵的額定功率
            N1:與轉(zhuǎn)速 n1對應(yīng)的功率 
            根據(jù)公式(3)與公式(5)可得到功率與頻率之間的關(guān)系:
            N1 = (n1 / n)3 N = (f / f1 )3 N (6)

    (三) 送水泵揚程與轉(zhuǎn)速、頻率的關(guān)系:
            H1 = (n1 / n )2 H (7)
            其中:H:泵的額定揚程
            H1:與n1對應(yīng)的揚程
            通過公式(3)與公式(7)可得出:
            H1 = (f / f1 )2 H (8)

    (四) 高層給水系統(tǒng)使用變頻器達到節(jié)能目的的結(jié)論與措施:
          (1)實際運行過程中我們使用小變頻泵(18.5KW),在流量為0m3/h~80 m3/h時,對應(yīng)的頻率變化在25HZ~43HZ之間,根據(jù)公式(6),理論計算小變頻泵的功率變化在2.3~11.76KW之間;而使用大變頻泵(55KW),在 流量為0m3/h~80 m3/h時,對應(yīng)的頻率在30HZ~34HZ之間,根據(jù)公式(6)計算,大變頻泵的最小功率消耗不低于11.88KW。由此可見,當外網(wǎng)需水量為小流量時(如冬季或夜間恒壓供水時),我們可運行小變頻泵,降低電網(wǎng)消耗。
          (2)通過公式(6)與(8)我們可得到送水變頻泵功率與揚程的關(guān)系:
            N1 / N = (f / f1)3 (9)
            H1 / H = (f / f1 )2 (10)
            N1 /N = (H1 / H )3/2 (11)
            由公式(11)可以看出,當揚程降低時,即管網(wǎng)恒壓值降低時,變頻器的功率消耗也會降低,當我們的供水用戶同時用水概率教低時,特別是在夜間,我們可以將管網(wǎng)恒壓值設(shè)定的適當?shù)鸵恍瑫档妥冾l泵的能量損耗。

    四. 變頻器在城市高層給水系統(tǒng)中合理利用的展望
            現(xiàn)代城市高層給水系統(tǒng)中,采用變頻泵調(diào)整出水流量,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的通過手動調(diào)整出水閥門開度,是近代人類科技不斷進步的結(jié)果,同時也降低送水泵的能耗,降低了水廠的運行成本,增強對外供水的穩(wěn)定性,可靠性,從電氣角度使水廠向“低耗高效”實現(xiàn)了跨越發(fā)展。如何充分利用好變頻器對水廠運行意義重大。


    高層供水系統(tǒng)概述
          長沙中贏供水設(shè)備有限公司研制生產(chǎn)的高層給水系統(tǒng)是在組合式不銹鋼水箱和變頻恒壓供水的基礎(chǔ)上開發(fā)研制的,并加裝防負壓、防倒流、防水質(zhì)惡化等控制裝置。與普通的變頻供水設(shè)備和高層給水系統(tǒng)相比,具有節(jié)能顯著、噪音低、占地少、可靠性高等優(yōu)點,是目前最先進的供水模式。 高層給水系統(tǒng)采用國際知名品牌優(yōu)質(zhì)變頻器(瑞士ABB), 內(nèi)置PID控制器,依據(jù)PLC對市政管網(wǎng)壓力和實際所需壓力數(shù)據(jù)的采集、分析和判斷,使供水壓力始終恒定在預(yù)先設(shè)定的壓力值范圍內(nèi),整套系統(tǒng)技術(shù)先進,設(shè)計合理,運行可靠,高效節(jié)能。

    高層給水系統(tǒng)產(chǎn)品特點
    1、一體化專業(yè)設(shè)計,結(jié)構(gòu)緊湊,系統(tǒng)直接安裝在水箱里(如在室外可減少泵房的建設(shè))投資少,安裝方便,外形美觀。
    2、利用管網(wǎng)壓力的疊加以及自動變頻運行方式,節(jié)能效果得到顯著提高(大干40%)。
    3、配套安裝方便,只有一個市政管網(wǎng)進口和一個供水出口。
    4、運行穩(wěn)定,振動小,噪音低(噪音值低于50分貝)。
    5、系統(tǒng)供水穩(wěn)定(即使管網(wǎng)臨時斷水,也能通過水箱正常供水),充分保證系統(tǒng)末端壓力 。
    6、可附加自動巡檢功能,降低物業(yè)管理費用。
    7、采用PLC可編程控制全自動運行,操作維護方便。

    高層供水系統(tǒng)適用范圍
    ⑴ 新建、擴建和改造的住宅樓、住宅小區(qū)、辦公樓等;
    ⑵ 賓館、飯店等; 
    ⑶ 學(xué)校、部隊、機關(guān)、集體宿舍等用水比較密集場合;
    ⑷ 醫(yī)院、商場、會展中心、體育館、公共浴室等公共場合; 
    ⑸ 城市自來水壓力不能滿足消火栓給水系統(tǒng)或自動噴水滅火系統(tǒng)等用水要求的消防用水;
    ⑹ 大型工廠、加壓泵站、開發(fā)區(qū)等大流量集中供水; 
    ⑺ 工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水; 
    ⑻ 各種循環(huán)水系統(tǒng); 
    ⑼ 尤其適應(yīng)于對水質(zhì)要求特別嚴格的供水場合。


    高層供水系統(tǒng)產(chǎn)品組成部分
    1、組合式不銹鋼水箱(帶泵房)。
    2、智能化電氣控制系統(tǒng)。
    3、低噪音不銹鋼多級離心泵(GRUNDFOS格蘭富系列)。
    4、無負壓進水裝置及防倒流裝置。
    5、不銹鋼成套管路。
    6、壓力、液位信號采集、反饋設(shè)施。

    高層給水系統(tǒng)工作原理
    1、當檢測到自來水壓力能滿足用戶用水壓力時,系統(tǒng)直接通過市政管網(wǎng)給用戶供水。 
    2、當檢測到自來水壓力低于用戶用水壓力時,系統(tǒng)通過疊加、變頻給用戶供水。 
    3、當檢測到自來水壓力低且接近零時,切斷市政管網(wǎng),進水,系統(tǒng)通過水箱變頻方式給用戶供水。 
    4、高層給水系統(tǒng)為防止二次污染,定時通過水箱直接為用戶供水。 


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