供水設(shè)備井水加壓方案

1、長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司供水設(shè)備井水加壓方案井水加壓方案廣泛應(yīng)用于廠礦、公共建設(shè)、工地施工等水源是機(jī)井的情況。主要分為不設(shè)上水池 ( 水箱 ) 的井水直供式 ( 圖1) 和設(shè)上水池 ( 水箱 ) 的井水加壓式 ( 圖2) 兩種。不設(shè)上水池 ( 水箱 ) 方式又可叫做無塔送水器。長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司核心部件：長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司經(jīng)典案例：遠(yuǎn)大空調(diào)柳州中鐵七局華容華晶小區(qū)東風(fēng)鋼結(jié)構(gòu)廠洪江水利局核心技術(shù)：保持管網(wǎng)壓力恒定，防止管網(wǎng)壓力過大，管網(wǎng)爆裂。許多深井泵沒有選用恒壓控制，而是水泵直接供水，當(dāng)用水負(fù)荷減少時(shí) ( 用戶用水少 ) ，管網(wǎng)壓力會(huì)

2、升高，常常引起閥門和接頭等處爆裂，讓費(fèi)大量的水，也增加了維修成本，特別是很多農(nóng)村采用的是增強(qiáng)塑料管，更加容易造成爆管的可能。ZBH恒壓供水的方式有水塔供水和氣壓供水及變頻恒壓供水三種方式，變頻恒壓供水控制方式是投資最少，也是最省電的控制方式，沒有水塔供水的占地問題和氣壓供水水泵頻繁啟停問題，實(shí)踐檢驗(yàn)，變頻恒壓供水控制方式是最好的恒壓控制方式。能夠節(jié)省電能，降低供水成本。變頻控制可以讓深井泵在用水量小的時(shí)候，降低水泵的轉(zhuǎn)速，從而消耗的電能也隨之降低，深井泵是平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速降為額定轉(zhuǎn)速的 60%時(shí)，其功率是額定的 21.6%，可節(jié)省 78%的電能，此外，采用變頻調(diào)

3、速，可以提高功率因數(shù)，把無功的電能轉(zhuǎn)化為有功的電能，實(shí)踐證明，采用變頻控制節(jié)電率至少在30%提高水泵的使用壽命變頻器具有很強(qiáng)的保護(hù)功能，水泵過載、過流、失速、欠電壓、過電壓等引起水泵損壞的因素及時(shí)保護(hù)，不引起水泵燒壞。長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司變頻器使水泵啟動(dòng)時(shí)軟啟動(dòng)，即水泵由 0轉(zhuǎn)速按照加速時(shí)間，緩慢地增加轉(zhuǎn)速，這樣，減少了水泵啟動(dòng)時(shí)大電流的沖擊，也減少了啟動(dòng)時(shí)水泵極聯(lián)間迅速啟動(dòng)時(shí)的磨損。水泵停機(jī)時(shí)變頻器讓水泵按照減速時(shí)間，逐步停機(jī)，這樣，減少了因?yàn)橥蝗煌C(jī)，滯留在管網(wǎng)的水形成水錘，對(duì)水泵造成很大的損傷。實(shí)踐證明，采用變頻恒壓控制能使水泵的使用壽命提高一倍以上，也能有效

4、地減少水泵的維護(hù)次數(shù)。智能化控制，全自動(dòng)運(yùn)行：供水設(shè)備采用 PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，恒壓精度高，水壓波動(dòng)小。具有過載、短路、過流等各種自動(dòng)保護(hù)功能，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，方便使用和維護(hù)。具有缺水停泵、定時(shí)自動(dòng)切換水泵運(yùn)轉(zhuǎn)等功能，可以實(shí)現(xiàn)無人職守。可建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況。平滑控制和壓力補(bǔ)償技術(shù):、平滑控制技術(shù):控制系統(tǒng)擁有壓力平滑控制技術(shù)。如果沒有平滑控制技術(shù)，設(shè)備往往會(huì)出現(xiàn)壓力過調(diào)的情況。在加減泵或出現(xiàn)水量變化較大的情況下，壓力波動(dòng)比較大。采用平滑控制技術(shù)后，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際反饋壓力自動(dòng)控制加減速速度，使系統(tǒng)的壓力更加穩(wěn)定。長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司、壓力自動(dòng)補(bǔ)

5、償技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)阻力特性，當(dāng)流量越大時(shí)，系統(tǒng)的阻力越大。為了滿足系統(tǒng)在最大用水量時(shí)有足夠的揚(yáng)程來克服系統(tǒng)阻力。一般廠家在設(shè)定系統(tǒng)壓力時(shí)只能按最大流量所需的壓力來設(shè)置，當(dāng)小流量用水時(shí)壓力過剩造成能量浪費(fèi)。長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司的無負(fù)壓控制系統(tǒng)擁有壓力平滑控制技術(shù)，可以根據(jù)系統(tǒng)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定壓力，在小流量用水時(shí)運(yùn)行在低壓力值，隨著用水量的增大，系統(tǒng)按照水力特性，逐漸增大系統(tǒng)的使用壓力。從而最大限度地節(jié)省了電能。長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司詳細(xì)說明：摘要：當(dāng)前深水井采用變頻調(diào)速控制的非常廣泛，由于存在生活用水小流量期間的“費(fèi)電”問題，不少村鎮(zhèn)在改用變頻供水模式后，

6、千噸水能耗指標(biāo)較高。本文結(jié)合新密市超化鎮(zhèn)東店村深水井小流量變頻恒壓穩(wěn)壓供水系統(tǒng)，介紹了深水井小流量變頻供水系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況。關(guān)鍵詞：深水井變頻供水小流量供水節(jié)能農(nóng)村人畜飲水1、前言當(dāng)前，我國(guó)已初步具備了建設(shè)新農(nóng)村的條件：一方面，經(jīng)過改革開放以來的快速發(fā)展，綜合國(guó)力顯著增強(qiáng)，有了支持保護(hù)農(nóng)業(yè)、加大農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) ; 另一方面，近年來，在起點(diǎn)較高的基礎(chǔ)上，黨中央、國(guó)務(wù)院為改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件出臺(tái)了一系列更直接更有力的政策措施，特別是農(nóng)村“六小工程”建設(shè)進(jìn)展順利，成效顯著，為新農(nóng)村建設(shè)積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。新密市超化鎮(zhèn)東店村變頻供水工程的實(shí)施就是當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)的一個(gè)亮點(diǎn)。新密市超

7、化鎮(zhèn)東店村位于超化鎮(zhèn)政府東 800米，現(xiàn)有人口 900多戶。當(dāng)?shù)孛禾抠Y源豐富，同時(shí)也是全國(guó)耐火材料的生產(chǎn)集中地。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其煤炭資源的開發(fā)，也對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷娘嬎畣栴}造成一定影響，可飲用水層水位日益降低。新密市各級(jí)政府非常重視東店村的飲水問題，結(jié)合該村的實(shí)際問題，國(guó)家劃撥專項(xiàng)資金，村子自籌部分資金，各戶收取到戶水表費(fèi)、入戶費(fèi)，總共投資約 100萬元，建成現(xiàn)在日最大供水量 800噸的深水井變頻調(diào)速供水系統(tǒng)。2、深水井變頻供水設(shè)備簡(jiǎn)介長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)的要求不斷提高，變頻供水設(shè)備已廣泛應(yīng)用于城市住宅小區(qū)的生活二次

8、加壓供水系統(tǒng)。近年來，深水井潛水泵采用變頻調(diào)速控制的也已非常廣泛，由于不需再建水塔，設(shè)備占地小，建設(shè)周期短，另外水質(zhì)無二次污染，水泵軟啟動(dòng)軟停車，故障率低，設(shè)備大修周期延長(zhǎng)，使用壽命提高。但是，變頻恒壓供水系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中若選型及控制不當(dāng)，不但達(dá)不到節(jié)能目的，反而“費(fèi)電”，尤其深水井變頻系統(tǒng)問題更為突出。為此，不少村鎮(zhèn)在采用變頻供水模式后，感到并不像傳統(tǒng)宣傳的那樣“用變頻就節(jié)電”，使得對(duì)變頻模式產(chǎn)生“懷疑”和“信任危機(jī)”，甚至有些地方人畜飲水項(xiàng)目干脆不采用變頻供水模式。難道國(guó)家一直在推廣的變頻節(jié)電技術(shù)真的有問題嗎 ?其根本原因在于變頻供水系統(tǒng)存在的小流量能耗問題。3、變頻供水設(shè)備的小流量“費(fèi)電

9、”問題根據(jù)流體力學(xué)理論，當(dāng)水泵調(diào)速時(shí)，水泵電機(jī)軸功率 P和流量 Q、壓力 H與轉(zhuǎn)速 N之間的關(guān)系為：Q1/Q2= N1/N2 (1-1)H1/H2=(N1/N2)2 (1-2)P1/P2=(N1/N2)3 (1-3)即水泵的流量與其轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程 ( 壓力 ) 與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。按以上關(guān)系，在其它運(yùn)行條件不變的情況下，通過下調(diào)電機(jī)的運(yùn)行速度，其電耗是與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系降低的，節(jié)電效果應(yīng)非常明顯。例如如果工況只需要50%的水量，則可以將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為額定的一半，此時(shí)電機(jī)消耗的功率僅為額定的 12.5%，即理論上節(jié)能可達(dá) 87.5%。但以上結(jié)論只是理論分析，而且以

10、上關(guān)系滿足的前提是水泵的總效率恒定，實(shí)際上當(dāng)調(diào)速范圍很大時(shí)，水泵的總效率變化( 降低 ) 較大，根據(jù)水泵電機(jī)軸功率P和流量 Q、揚(yáng)程 ( 壓力)H之間的關(guān)系：P=K?H?Q/ (1-4)其中 K為常數(shù)，為水泵的總效率。一般當(dāng)水泵調(diào)速 70%以下時(shí)，水泵效率急劇降低，而且，實(shí)際的供水系統(tǒng)并不是開環(huán)狀態(tài)，而是恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)，速度調(diào)節(jié)范圍不能很大，否則就滿足不了設(shè)定壓力的要求，所以，實(shí)際的變頻恒壓閉環(huán)供水控制系統(tǒng)小流量甚至“零流量”時(shí)水泵轉(zhuǎn)速并不很低，管路壓力設(shè)定越高，“零流量”頻率越高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知道，對(duì)多層供水系統(tǒng)“零流量”頻率約為2530Hz，對(duì)高層、深水井供水系統(tǒng)“零流量”頻率長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)

11、備有限公司長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司約為 3035Hz，若水泵揚(yáng)程 ( 選型不當(dāng) ) 富裕量小，“零流量”頻率會(huì)更大。所以水泵在 70%以下調(diào)速時(shí)，其電機(jī)軸功率 P降低平緩，并不是完全與轉(zhuǎn)速成立方的關(guān)系降低，這一點(diǎn)已由實(shí)踐得以證實(shí)?？梢哉f公式 (1-1)(1-3) 僅當(dāng)速度調(diào)節(jié)范圍不大時(shí)成立，因此相對(duì)于水塔、高位水箱等的工頻供水模式，當(dāng)水泵速度調(diào)節(jié)范圍很大時(shí)，變頻供水模式就存在小流量“費(fèi)電”問題。隨著人民生活水平的提高，一般生活供水系統(tǒng)都要求24小時(shí)不間斷供水，村鎮(zhèn)供水系統(tǒng)同樣有此要求。而對(duì)于純生活供水系統(tǒng)，供水高峰主要集中在早中晚三個(gè)時(shí)段約 8個(gè)小時(shí)，其余時(shí)間供水量較小 ( 甚至相差很大 )

12、，若水泵功率較大，盡管采用變頻器調(diào)速，但由上知調(diào)速泵在小流量下運(yùn)行效率很低，因而造成小流量供水時(shí)間段內(nèi)較大的能量浪費(fèi)。一般潛水泵功率較大，因而深水井變頻系統(tǒng)小流量“浪費(fèi)”問題更為突出。假如深水井潛水泵功率為30KW，小流量頻率按 30Hz計(jì)算，每天夜間近 6個(gè)小時(shí)內(nèi)約有 5070KWh電能被“浪費(fèi)”，實(shí)際白天也有近 8個(gè)小時(shí)用水量較小，綜合考慮，保守估計(jì)一年就多耗費(fèi) 3000040000KWh!因此，不少村鎮(zhèn)在使用變頻供水模式后，感到電能消耗很大。下面就結(jié)合東店村的變頻供水系統(tǒng)，介紹使用恒壓穩(wěn)壓變頻供水的方案解決小流量供水的耗能問題。4、東店村深水井供水系統(tǒng)方案東店村委對(duì)該項(xiàng)目建設(shè)非常重視，經(jīng)

13、過多方考察，并多次與鄭州康達(dá)變頻傳動(dòng)技術(shù)有限公司的技術(shù)人員深入探討，最后確定了采用深水井變頻調(diào)速并配套小流量囊式氣壓罐恒壓穩(wěn)壓供水的方案。深水井由新密市水利局負(fù)責(zé)勘探鉆井，井深 650米，水井凈水位約 65米，動(dòng)水位 81米，配套潛水泵型號(hào)為 200QJ40-204/16 ，額定出水量 40m3/h，額定楊程 204米，額定功率 37KW，電機(jī)額定電流 79A。配套 PCS -BP-1R-45KW型變頻柜，主器件變頻器采用日本東芝原裝 VF-P7-45KW型變頻器，為保證可靠供水，還備用一套西安西普STR軟起動(dòng)器作為備用工頻起動(dòng)回路。為更好節(jié)約電耗，考慮了小流量供水節(jié)電方案，在供水主干管上安裝

14、一臺(tái)NZG1600-0.6MPa囊式氣壓罐。水壓信號(hào)由安裝在供水主干管上的耐震遠(yuǎn)傳壓力表YZT-1.0MPa和耐震電接點(diǎn)壓力表 YX-1.0MPa提供。變頻柜控制核心為西門子可編程控制器LOGO230RCo，開機(jī)運(yùn)行時(shí)首先進(jìn)入變頻恒壓供水模式，當(dāng)系統(tǒng)用水量減小，運(yùn)行頻率降至小流量頻率 fL 時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入小流量變頻穩(wěn)壓狀態(tài)，同時(shí) LOGO自動(dòng)計(jì)算潛水泵穩(wěn)壓運(yùn)行時(shí)間 Tb和停泵保持時(shí)間 Tt ，若 Tb超過 T0(設(shè)為 6分鐘 ) 或Tt 超過 Te(設(shè)為 3分鐘 ) ，系統(tǒng)則回到潛水泵變頻恒壓供水模式。5、變頻控制設(shè)備調(diào)試運(yùn)行情況變頻控制設(shè)備調(diào)試按以下步驟進(jìn)行：長(zhǎng)沙中崛供水設(shè)備有限公司長(zhǎng)沙中崛供

15、水設(shè)備有限公司1) 先檢查潛水電機(jī)絕緣情況，結(jié)果應(yīng)符合廠家說明書要求。2) 連接變頻柜電源主進(jìn)線，空轉(zhuǎn)運(yùn)行變頻器，檢查變頻器顯示及變頻器參數(shù)設(shè)置，并先設(shè)置小流量頻率為 50Hz。3) 連接潛水電機(jī)電纜。關(guān)小出水總閥，將雙向閘刀投向工頻側(cè)，起動(dòng)水泵，用鉗形表檢測(cè)三相運(yùn)行電流，觀察三相電流是否平衡，逐步打開總閥，觀察電流變化及其他情況是否正常。4) 停機(jī)后，檢查壓力表傳感器連線，調(diào)整電節(jié)點(diǎn)壓力表上下限，按實(shí)際需求設(shè)置，本工程可設(shè)置為 0.24MPa0.50MPa。5) 關(guān)小出水總閥，帶負(fù)荷運(yùn)行變頻控制設(shè)備，利用變頻器面板上升、下降鍵調(diào)整恒壓設(shè)定值，使總管出口水壓恒定為 0.3MPa(按實(shí)際需要設(shè)定 ) 。適當(dāng)調(diào)節(jié)總閥，觀察壓力變化及響應(yīng)情況，如需要還要對(duì)變頻器內(nèi)部 PID參數(shù)進(jìn)行整定 ( 參看相關(guān)說明 ) 。6) 關(guān)死出水總閥，測(cè)試本系統(tǒng)的“零流量”頻率 f0 ，根據(jù)該頻率值設(shè)置小流量頻率 fL ，一般比“零流量”頻率高 35Hz。7) 稍稍打開出水總閥，模擬小流量供水工況，觀察由變頻恒壓模式進(jìn)入小流量變頻穩(wěn)壓模式情況。逐步打開出水總閥，觀察小流量變頻穩(wěn)壓模式返回變頻恒壓模式的切換運(yùn)行情況。8) 記錄相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，可編程設(shè)置和變頻器參數(shù)，備案歸檔。有關(guān)變頻器參數(shù)設(shè)置見表1。實(shí)際調(diào)試過程順利，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這里不再詳細(xì)介紹，至今設(shè)備已正常運(yùn)行近2個(gè)月，實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)表