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變頻調(diào)速恒壓供水控制裝置在生活供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

2014/3/13 16:53:53??????點擊:

變頻調(diào)速恒壓供水控制裝置在生活供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

 

1、變頻調(diào)速恒壓供水控制裝置概述

      變頻調(diào)速恒壓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,整個供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能和運行在最佳狀態(tài)。中贏供水應(yīng)用微機控制變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(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)橹绷麟妷海儆赡孀儤蜃儞Q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、白樓賓館供水泵組工作的現(xiàn)狀與問題

      石家莊市白樓賓館水泵房現(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,沈陽馬二家水泵廠生產(chǎn)。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)速恒壓供水控制裝置。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,圓滿地解決了白樓賓館供水系統(tǒng)不穩(wěn)定的大問題。

 

4、變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計

      針對白樓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、變頻調(diào)速后的節(jié)能效果及分析

      白樓賓館采用變頻調(diào)速恒壓供水系統(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。采用變頻恒壓供水控制裝置后,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,采用變頻恒壓供水控制裝置后,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

      白樓賓館采用變頻調(diào)速恒壓供水控制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。

 

 

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