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中圖分類號: TU731.5 文獻標識碼: A
引言
變頻調速系統是近年來新發展起來的技術手段,用以滿足人們對于高品質的調速需求。供水系統也引入了變頻技術,變頻調速器的引入更好地解決了供水的自動化需求問題,并且由于其設備的投資較少并且其穩定的系統運行性能,深受用戶的青睞。另外隨著變頻調速技術的發展變頻器的占地面積也不大,并且還可以通過操控達到節水節電的效果。在理論認識上,變頻器的引入優點頗多,但是實際操作以及應用時由于型號選擇不當以及控制方式等問題,反而會費電費水,而達不到節能的目的。
1、普通的變頻供水設備
循環軟啟動類型的變頻供水設備是在現實應用中最為廣泛的,整個系統組成較為簡單,主要包括了水泵、變頻柜、儀表、以及各種管路交錯組成。這里需要提到的是,這種系統的水泵應當選取型號相同的二至四臺為宜。下面就以三臺作為例子進行詳盡的分析。日常供水主要是使用一臺水泵進行供水,但是當使用量增加,一臺水泵的供水不足以滿足水量的要求時,變頻柜就會在將運行水泵轉變成工頻運行后開啟第二臺水泵。以此類推,當兩臺水泵共同運行也不能滿足水量需求時則將第二臺也轉變成工頻然后開啟第三臺。當水量使用減少時,再按照啟動的順序,將水泵依次停止,最后將第一臺水泵恢復恒壓。一次變頻運行結束。另外由于供水系統在平時的供水中主要是使用一臺水泵,因此會設定水泵的運行時間,依次保證水泵不會超負荷運轉,這個時間的設定視實際情況而定。當超過了特定的時間變頻柜就會停止水泵的運行,啟動下一臺,這個時間可以隨時的根據需求進行調整,不僅可以保證系統的正常運行,同時也可以延長機械的使用壽命。雙恒壓的接口是變頻控制器能夠節能的特殊結構,雙恒壓的供水功能是實現節能的基礎。這種變頻式的供水系統應用于一些林區的供水,功率一般不會過大,由于適用的區域用水流量變換不大,所以一般采用循環水系統。
2、帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備
當變頻供水系統在小流量或零流量的情況下,比如在夜間用水低谷時,系統內的用水量很小,此時水泵在低流量下運行,會造成水泵效率大大降低,不能達到節能的目的,水泵功率越大用電越多。例如對300-1000戶的多層住宅小區或600戶左右的小高層住宅樓群(12層以內)的生活用水系統,生活主泵功率一般在15kW左右,系統的零流量頻率f0一般為25-35Hz,故在夜間小流量時,采用主泵變頻供水效率較低。這就涉及供水系統在小流量或零流量時的節電問題,一般可以采取4種方案:①變頻主泵+工頻輔泵;②變頻主泵+工頻輔泵+氣壓罐;③變頻主泵+氣壓罐;④變頻主泵+變頻輔泵+氣壓罐。從節能、投資角度看第4種方案更為適宜,該方案即在原變頻主泵基礎上,再配備1-2臺小泵專用在夜間或平時小流量時變頻供水,一般選擇小泵流量為3-6m3/h,居民區戶數越多,流量可適當選擇大些。小泵功率一般為1.5-3kW,小泵的揚程按主泵揚程或略低于主泵揚程即可。變頻柜采用PLC控制,程序采用模塊化設計。平時系統運行于主泵循環軟啟動變頻供水模式,系統用水量減小時,主泵頻率逐漸降低,當頻率低于小流量頻率時,PID調節器發出低頻切換信號,延時后,系統自動進入小泵變頻供水模式。當用水量增大,小泵流量不能滿足系統需要時,PID調節器發出滿頻信號,延時后,系統自動返回主泵循環軟啟動變頻供水模式。為達到更好的節能效果,系統也可實現雙恒壓供水功能。
3、全流量高效變頻供水設備
對比較大的林區用水,若單配主泵機組和小流量泵,因小泵流量QL和主泵流量QM差別較大,當流量調節范圍在QL-1/3Qm時,水泵的運行效率仍很低,導致水泵運行不經濟,浪費電能。并且流量在大于或接近QL時還會出現頻繁的換泵操作。為實現在全流量范圍內水泵始終能高效率運行,這就有必要再增加一種中流量水泵,流量可選為1/3Qm-1/2QM。特殊情況下還可增加2種中流量水泵。這樣整體水泵流量選擇呈階梯狀,從而使得設備在任何流量段運行時均處于水泵的高效率段,更加節能。
變頻柜控制核心由PLC和多功能PID調節儀構成,以三種泵配置為例系統也可實現雙恒壓供水功能,中泵和小泵變頻時低恒壓供水,主泵變頻時高恒壓供水。
4、深水井變頻供水設備
目前深水井潛水泵采用變頻調速控制的也非常廣泛,主要是因為不需再建水塔,設備占地小,建設周期短,水質無二次污染,水泵軟啟動軟停車,故障率低,大修周期延長,壽命提高。但對夜間也要求供水的系統(一般居民生活用水都有要求),仍存在夜間小流量“費電”問題。一般潛水泵功率較大,小流量頻率fL一般在 28Hz 以上。如30kW的潛水泵,小流量頻率按30Hz計算,每天夜間近 6h 內約有 50kW·h 電能“浪費”,一年就是 18000kW·h,這還未計入白天小流量時的用電。
5、生活消防合用變頻供水設備
對多層建筑,《建筑設計防火規范》GBJ16-87第8.1.2條規定“消防給水宜與生產、生活給水管道合用”。但對高層建筑,《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95第7.4.1條規定“室內消防給水系統應與生活、生產給水系統分開獨立設置”。而12層以內小高層建筑(特別是住宅樓群),生活消防壓力差別不大,若管材選用適當或消防管路采取防倒流措施,在采用變頻設備及電源可靠條件下,建議高規適當放寬要求應允許生活消防合用供水設備。同時有以下優點:(1)生活消防泵組定時輪換運行,不會因消防泵長期不用或管理不善而使水泵銹死,機組時刻處在工作狀態。(2)生活泵組和消防泵組合用,基本節省一套消防泵,且便于設備管理和維護。(3)設備自動化程度高,供水穩定可靠,且水質無二次污染。(4)水泵軟啟動軟停車,無沖擊和超壓危害。系統可按循環軟啟動變頻設備或帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備選型,主泵流量按生活、消防兩者最大的來選擇,并留有1臺備用泵,揚程一般按消防設計壓力選擇。
結束語
供水系統采用變頻供水設備可改善供水水質,且自動化程度高,又是國家節能推廣技術,但若選擇使用不當,又會造成電能“浪費”,達不到預期目標。因此建議設計人員和用戶在方案確定之前應根據用水性質、用水特點、用水規模、設備投資等因素綜合考慮,在保證可靠供水前提下,充分發揮變頻調速的節能潛力。
參考文獻
[1] 蒙聯光.變頻調速“無負壓”供水技術的應用[J]. 中國科技信息. 2010(14)
[2] 邵起超.變頻調速技術在鐵路供水中的應用[J]. 科技信息. 2008(27)
[3] 黃華灶.淺談變頻調速裝置在水泵電機上的節電應用與控制方案[J]. 中國科技信息. 2008(18)
關鍵詞:生活供水;變頻技術;分析
生活供水系統采用變頻供水設備可改善供水水質,且自動化程度高,又是國家節能推廣技術,但若選擇使用不當,又會造成電能“浪費”,因此建議設計人員和用戶在方案確定之前應根據用水性質、用水特點、用水規模、設備投資等因素綜合考慮,在保證可靠供水前提下,充分發揮變頻調速的節能潛力。
近幾年來,隨著微機應用技術在我國的發展,變頻調速恒壓供水裝置在一些大型的賓館、寫字樓、綜合樓等建筑中開始應用。這種裝置,有著突出的節能特點,與同容量的普通水泵相比,日常運行的電費要少得多,且運行可靠,設備簡單,占地少。這些優點,對于小區給水來說也是頗有吸引力的。
1 普通循環軟啟動變頻供水設備
該類型設備在實際應用中較多,系統由水泵機組,循環軟啟動變頻柜、壓力儀表、管路系統等構成。變頻柜由變頻調速器,PLC,多功能PCS-PID調節儀,低壓電器等構成。系統一般選擇同型號水泵2~3臺,以3臺泵為例,系統的工作情況如下:
平時1臺泵變頻供水,當1臺泵供水不足時,先開的泵倒為工頻運行,變頻柜再軟啟動第2臺泵,若流量還不夠,第2臺泵倒為工頻運行,變頻柜再軟啟動第3臺泵。若用水量減少,按啟泵順序依次停止工頻泵,直到最后1臺泵變頻恒壓供水。
另外系統具有定時換泵功能,若某臺泵連續運行超過24h變頻柜可自動停止該泵切換到下一臺泵繼續變頻運行。換泵時間由程序設定,可按要求隨時調整。這樣可均衡各泵的運行時間,延長整體泵組的壽命。為達到更好的節能目的,多功能PCS-PID調節儀設有雙恒壓接口,系統可實現雙恒壓供水功能。
該系統一般適用于規模較小的多層住宅小區(如300戶以內)或其它小規模用水系統,水泵功率一般不超過7.5 kW。另外也適用于小流量用水時間很短或用水量變化不大的其它場合.如循環水系統。
2 帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備
當變頻供水系統在小流量或零流量的情況下,比如在夜間用水低谷時,系統內的用水量很小,此時水泵在低流量下運行,會造成水泵效率大大降低,不能達到節能的目的,水泵功率越大用電越多。例如對300~1 000戶的多層住宅小區或600戶左右的小高層住宅樓群(12層以內)的生活用水系統,生活主泵功率一般在15 kW 左右,系統的零流量頻率一般25~35 Hz,故在夜間小流量時,采用主泵變頻供水效率較低。這就涉及供水系統在小流量或零流量時的節電問題,一般可以采取4種方案:①變頻主泵+工頻輔泵;②變頻主泵+工頻輔泵+氣壓罐;③ 變頻主泵+氣壓罐;④變頻主泵+變頻輔泵。從節能、投資角度看第4種方案更為適宜,該方案即在原變頻主泵基礎上,再配備1~2臺小泵專用在夜間或平時小流量時變頻供水,一般選擇小泵流量為3~6 m3/h,居民區戶數越多,流量可適當選擇大些。小泵功率一般為1.5~3 kW。小泵的揚程按主泵揚程或略低于主泵揚程即可。
變頻柜采用PLC控制,程序采用模塊化設計,系統控制流程見圖1.平時系統運行于主泵循環軟啟動變頻供水模式,系統用水量減小時,主泵頻率逐漸降低,當頻率低于小流量頻率時,PCS-PID調節器發出低頻切換信號,延時2min,系統自動進入小泵變頻供水模式。當用水量增大,小泵流量不能滿足系統需要時,PCS-PID調節器發出滿頻信號,延時5min,系統自動返回主泵循環軟啟動變頻供水模式。為達到更好的節能效果,系統也可實現雙恒壓供水功能。
以某單位住宅小區變頻供水系統為例,生活主泵配QDG30-20×3立式多級泵2臺,單臺Q=30m3/h,H=60m,N=11kW,小泵配QDL4.8-8×6立式多級泵1臺,Q=4.8m3/h,H=48m,N=1.5kW。在用水非高峰時,主泵運行小流量頻率平均為30Hz,電流為6.5A,采用小泵時小流量頻率平均為35Hz,電流為2.5A,按每天小流量運行時間15h計算,每年可節電3800kW?hc。
3 全流量高效變頻供水設備
對比較大的生活小區和高層建筑的生活用水,若單配主泵機組和小流量泵,因小泵流量QL和主泵流量QM差別較大,當流量調節范圍在QL~1/3QM時,水泵的運行效率仍很低,導致水泵運行不經濟,浪費電能。并且流量在大于或接近QL時還會出現頻繁的換泵操作。為實現在全流量范圍內水泵始終能高效率運行,這就有必要再增加一種中流量水泵,流量可選為1/3QM~1/2QM.特殊情況下還增加2種中流量水泵。這樣整體水泵流量選擇呈階梯狀,從而使得設備在任何流量段運行時均處于水泵的高效率段,更加節能。
4 深水并變頻供水設備
目前深水井潛水泵采用變頻調速控制的也非常廣泛,主要是因為不需再建水塔,設備占地小,建設周期短,水質無二次污染,水泵軟啟動軟停車。故障率低,大修周期延長,壽命提高。但對夜間也要求供水的系統(一般居民生活用水都有要求),仍存在夜間小流量“費電”問題。一般潛水泵功率較大,小流量頻率fL一般在28Hz以上,如30kW的潛水泵,小流量頻率按30Hz計算,每天夜間近6h內約有50kW?h電能“浪費”,一年就是18000kW?h!這還未計入白天小流量時的用電。
為解決小流量耗電問題,還增配1臺Φ600~1200的囊式氣壓罐,一般氣壓罐可直接安裝在泵房。根據氣壓罐的調節容量合理設置小流量頻率fL。變頻柜控制核心仍為PLC和多功能PCS-PID調節儀,當系統用水量變小,運行頻率降至小流量頻率fL時,系統進入小流量變頻穩壓狀態,同時PLC自動計算潛水泵啟動次數,若小時啟動次數D≥12次,系統則回到潛水泵變頻恒壓供水狀態。
5 生活消防合用變頻供水設備
對多層建筑,《建筑設計防火規范>GBJ16―87第8.1.2條規定“消防給水宜與生產、生活紿水管道合用”。但對高層建筑,《高層民用建筑設計防火規范)GB50045―95第7.4.1條規定“室內消防給水系統應與生活、生產給水系統分開獨立設置”。而12層以內小高層建筑(特別是住宅樓群),生活消防壓力差別不大.若管材選用適當或消防管路采取防倒流措施,在采用變頻設備及電源可靠條件下,建議高規適當放寬要求應允許生活消防合用供水設備。同時有以下優點:
(1)生活消防泵組定時輪換運行.不會因消防泵長期不用或管理不善而使水泵銹死,機組時刻處在工作狀態。
(2)生活泵組和消防泵組合用,基本節省一套消防泵組,且便于設備管理和維護。
(3)設備自動化程度高.供水穩定可靠,且水質無二次污染。
(4)水泵軟啟動軟停車.無沖擊和超壓危害。
系統可按循環軟啟動變頻設備或帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備選型,主泵流量按生活、消防兩者最大的來選擇.并留有1臺備用泵.揚程一般按消防設計壓力選擇。另外還應注意的有以下幾點:
(1)應設消防接口,如有消防報警系統應設24 VDC無源啟停接口.如為消防按鈕開關控制,宜留交流200 V有源接口。
(2)直有消防時確保消防用水的技術措施,如在生活總管上安裝電磁閥,消防時關閉生活用水。
(3)應設水位接口,消防低水位報警,并關閉生活用水。
(4)應有雙恒壓功能,即平時低恒壓生活供水,消防時自動轉入高恒壓消防供水。
(5)消防時應限制退泵操作,以防止壓力不穩。
參考文獻:
Abstract: The paper introduces today's main frequency constant water supply system and makes the compassion and analysis.
關鍵詞:變頻恒壓供水控制系統;主要類型;比較;分析
Key words: frequency constant water supply system;main types;comparison;analysis
中圖分類號:TV73 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)27-0236-01
在我國,節電節水的潛力非常大。據有關國際組織發表的資料顯示:中國的單位國民經濟總產值所消耗的電是美國、德國等的4倍左右,消耗的水是他們的2倍左右。我國的大量用電設備中,風機和泵類電機的耗電量占全國發電量的50%左右,若推廣新型電機調速技術,可節電40%左右,即可以節約全國發電量的1/5。由于我國人均占有水、電資源相對于別國又少很多,因此,在我國一方面水電供應緊張,而另一方面,水電的浪費又十分驚人。節電節水,不僅潛力巨大,而且意義深遠。
近十年來,變頻技術的應用在我國有很大的發展,并取得了良好的效果??梢哉f,變頻技術已為大多數用戶所接受。但是,不能不指出,我國在變頻技術的應用方面,與發達國家的水平尚有很大差距。目前,我國在用的交流電動機使用變頻調速運行的僅6%左右,而工業發達國家已達60%~70%;日本在風機、水泵上變頻調速的采用率已達10%,而我國則遠遠落后于這個數字;在日本,空調器的70%采用了變頻調速,而我國才剛剛起步。從這個現實出發,變頻技術尚有很大的發展空間,我們應該鍥而不舍地做好推廣應用工作。
變頻控制技術的進步不僅僅是異步電動機結構簡單、堅固、易于維護等優點,更主要的是采用變頻調速技術的異步電動機的機械特性達到了直流電動機調壓調速的特性。由于計算機技術的介入,使得變頻器具有豐富的功能和方便好用的特點,因此人們才有可能按照實際要求,自行構成一個適用和可靠的調速系統。
變頻調速恒壓供水設備以其節能、安全、高品質的供水質量等優點,使我國供水行業的技術裝備水平從20世紀90年代初開始經歷了一次飛躍。恒壓供水調速系統實現水泵電機無級調速,依據用水量的變化自動調節系統的運行參數,在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求,是當今最先進、合理的節能型供水系統。在實際應用中得到了很大的發展。隨著電力電子技術的飛速發展,變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內置的各種功能,對合理設計變頻調速恒壓供水設備,降低成本,保證產品質量等方面有著非常重要的意義。
變頻恒壓供水控制系統主要有:
①帶PID回路調節器和/或可編程序控制器(PLC)的控制系統。在該系統中,變頻器的作用是為電動機提供可變頻率的電源,實現電動機的無級調速,從而使管網水壓可控。傳感器的任務是檢測管網水壓;壓力設定單元為系統提供滿足用戶需要的水壓期望值;壓力設定信號和壓力反饋信號輸入可編程控制器后,經可編程控制器內部PID控制程序的計算,輸給變頻器一個轉速控制信號。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入PID回路調節器,由后者進行運算后,輸給變頻器一個轉速控制信號。
由于變頻器的轉速控制信號是由可編程控制器或PID回路調節器給出的,所以對可編程控制器來講,既要有模擬量輸入接口,又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸出接口的可編程控制器價格很高,這無形中就增加了供水設備的成本。若采用帶有模擬量輸入/數字量輸出的可編程控制器,則要在可編程控制器的數字量輸出口端另接一塊PWM調制板,將可編程控制器輸出的數字量信號轉變為模擬量。這樣,可編程控制器的成本沒有降低,還增加了連線和附加設備,降低了整套設備的可靠性。如果采用一個開關量輸入/輸出的可編程控制器和一個PID回路調節器,其成本也和帶模擬量輸入/輸出的可編程控制器差不多。所以,在變頻調速恒壓給水控制設備中,PID控制信號的產生和輸出就成為降低給水設備成本的一個關鍵環節。
②新型變頻調速供水設備。針對傳統的變頻調供水設備的不足之處,國內外不少生產廠家近年來紛紛推出了一系列新產品,如華為的TD2100,施耐德公司的Altivar58泵切換卡,SANKEN的SAMCO-I系列,ABB公司的ACS600、ACS400系列,富士公司的G11S/P11S系列等。這些產品將PID調節器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進變頻器內,形成了帶有各種應用宏的新型變頻器。由于PID運算在變頻器內部,這就省去了對可編程控制器存儲容量的要求和對PID算法的編程,而且PID參數的在線調試非常容易,這不僅降低了生產成本,而且大大提高了生產效率。由于變頻器內部自帶的PID調節器采用了優化算法,所以使水壓的調節十分平滑、穩定。同時,為了保證水壓反饋信號值的準確、不失值,可對該信號設置濾波時間常數,同時還可對反饋信號進行換算,使系統的調試非常簡單、方便。這類變頻器的價格僅比通用變頻器略高一點,但功能卻強很多,所以采用帶有內置PID功能的變頻器生產出的恒壓供水設備,降低了設備成本,提高了生產效率,節省了安裝調試時間。在滿足工藝要求的情況下應優先采用。
③供水專用變頻器。供水專用變頻器是將普通變頻器和PLC控制器集成在一起,是集供水管控一體化的系統,內置供水專用PID調節器,只需加一只壓力傳感器,即可方便地組成供水閉環控制系統。傳感器反饋的水壓信號直接送入變頻器自帶的PID調節器輸入口,而壓力設定既可使用變頻器的鍵盤設定,也可采用一只電位器以模擬量的形式送入。每日可設定多段壓力運行,以適應供水壓力的需要。也可設定指定日供水壓力。面板可以直接顯示壓力反饋值(MPa)。
系統供水有兩種基本運行方式:變頻泵固定方式和變頻泵循環方式。變頻泵固定方式最多可以控制七臺泵,可選擇“先開先關”和“先開后關”(適用泵容量不同場合)兩種水泵關閉順序;變頻泵循環方式最多可以控制四臺泵,系統以“先開先關”的順序關泵。
供水系統采用變頻供水技術可改善供水水質,且自動化程度高,又是國家節能推廣技術,但若選擇使用不當,又會造成電能“浪費”,因此設計人員在方案確定之前應根據用水性質、用水特點、用水規模、設備投資等因素綜合考慮,在保證可靠供水前提下,充分發揮變頻調速的節能潛力。
參考文獻:
【關鍵詞】自動化水泵;供水系統;分析
當前工業自動化進程正在不斷加快,變頻調速技術已經深入到各個行業,如機械、化工等。變頻技術的優越性同樣受到供水行業的關注,近年來,在工業與生活等供水系統中,變頻技術正在發揮著重要作用。與變頻控制系統相比,工頻技術在實踐應用中弊端較多,如使用壽命短、電能浪費嚴重等,特別是工頻控制設備易磨損,縮短了工頻系統的使用壽命,系統的整個控制能力也在不斷下降,當磨損到達一定程度,只能依靠控制閥門和啟停電動機實現調控壓力,系統功率較低,并且會產生噪聲污染[1]。本系統是一種新型的水泵供水系統,變頻器、PLC、中央控制系統是該系統主要組成部分,并且自動化程度高,解決了傳統供水系統的操作難度大、占地面積廣的難題。該系統依托于變頻技術,能夠使水泵運行速度與流量保持一致,實現了節能減排??傊?,變頻調速技術能夠改善供水系統供水流程,對提高供水系統運行效率具有重要意義。
1控制原理問題
水泵供水自動化系統是一種閉控制裝置,依托PLC、變頻器等設備能夠合理控制水泵運行,確保供水壓力平穩。當管網壓力變大時,系統會自動調節水泵運行速度壁并控制流量,以穩定供水壓力。水泵供水自動化系統控制水泵轉速主要依靠調節頻率實現,該系統中的壓力變送器能夠對管網的出水壓力進行檢測并將檢測的壓力參數傳輸至PID控制器,經PID控制器計算,會得出合適的頻率,然后由系統自動進行調節。PLC內置控制方式的核心是PID[2]。Δp是預先設定的壓力與給水連接管壓力變送器之間的差值,也是控制系統進行控制的主要依據。當Δp≠0,PID模塊就開始計算Δp,在設定的調節規律內對PLC輸出值進行轉變,進而使變頻器輸出頻率改變,確保連接管給水壓力保持在合理范圍內。當Δp=0時,PID模塊不會計算Δp,變頻器輸出頻率不會發生變化,水泵電機就能夠保持平穩旋轉狀態,在PID調節規律下,靜態不斷縮小且系統條件時間會顯著縮短。應當注意的是,變頻器輸出值在50Hz以下時,會產生電流沖擊,在切換電網時,應確保變頻器輸出值在正常范圍內。如果出現變頻器輸出值50Hz,但供水仍然不足時,則應立即采用工頻代替變頻,避免對供水產生影響。
2自動化水泵供水系統設計
2.1控制系統問題
2.1.1手動控制模式
手動控制模式是指由人工控制設備開啟、停止,此種控制模式需將選擇開關安裝于設備的控制箱,另外,還可以設置手動或自動選擇的變頻器操作面板。手動控制模式要求操作人員對水泵運轉情況進行具體分析,根據實際情況利用變頻器對水泵運行效率進行設置。一般情況下,當某臺水泵運轉時間超過24h,則應手動切換至其他水泵。另外,手動控制模式還能夠對自動化供水設備進行檢測或故障維修。
2.1.2 PLC控制模式
經濟實用、高效節能是對水泵供水系統的要求,利用變頻器調節供水運行系統,可以實現水泵供水系統自動化運行,有益于節能減排。PLC控制模式是自動化水泵供水控制系統的核心。在PLC控制模式中,PLC、壓力變送器、PID智能調節器是其主要組成部分,在PLC控制模式是自動化水泵供水控制系統中進行數據采集、設備控制的主要部分。壓力變送器、PID等產生的4-20毫安的AI信號和DI信號也由PLC接收。PLC在啟動水泵前,會綜合分析水泵累計運行時間和運行狀況,優先開啟運行時間短、運行狀態好的水泵,以避免水泵運行時間過長或長時間不運行而產生的問題[3]。另外,PLC還會累計和計算系統反饋過來相關數據,如流量、時間等。PLC能夠自動控制水泵,并在中央控制層的指令下更改控制策略。,為了便于值班人員了解水泵具體運行情況和,一般PLC會配設一臺觸摸屏,借助觸摸屏直值班人員還能隨時修改PLC的各項參數,使之滿足水泵運行需求。
2.1.3中央控制系統
中央控制系統主要用于對自動化水泵控制系統進行宏觀調度,設備控制畫面、設備開關是其主要組成部分。另外,中央控制系統還可以對變頻器的輸出、頻率、壓力進行遠程設置。中央控制系統還擔負著統計系統數據信息,分析不同工藝參數數值,優化系統運行狀態、提升系統運行效益的職能。在中央控制器的顯示屏幕上,可以清晰顯示出系統各設備的運行狀態、變化參數和故障信息。如果系統運行出現問題,中央控制器還可以報警信號。
2.3硬軟件的配置問題
PLC是進行輸入信號采集、穩定水泵壓力的重要設備,是自動化水泵供水系統的關鍵,因此,選擇合理的軟件與硬件對自動化水泵供水系統的穩定運行至關重要[4]。PLC生產廠家眾多,應根據供水具體情況,綜合考慮設備質量,選擇合適的PLC設備。本次研究中的PLC設備為西門子公司設計制造,為管網壓力設備選擇提供方便,有利于日后信號傳輸至變頻器。水泵供水系統擴展模式選擇具備4個模擬輸入(AI)和1個模擬輸入(AO)的EM235模擬量,水泵是一種組轉矩與轉速成正比的負載,公式是TL=T0+KTNL2,負載轉矩:TL;比例系數:KT;水泵轉速:NL;空載轉矩:T0。由于在低速運行下,供水系統TL較低,因此變頻器應選擇專用型或節能型。本次研究中選擇的變頻器為西門子MM440變型器,該種變型器質量過硬、性能高、動態性能較好,能夠滿足低速高轉矩要求。另外,由于壓力變化易影響電路器件的電阻值,加配了遠程壓力傳感器與滑動觸電裝置。供水系統的軟件主程序安裝于主程序內,如生成水泵控制信號等。在供水系統故障和報警模塊中,采用了變頻器的短路、過載等功能,以避免因短路、過載等因素影響供水系統運行。在初始化程序中,根據具體供水需求,調整變頻器的供水壓力值、上限值、下限值等。根據設定值與被控制對象的實際值之間的偏差,利用PID計算控制器的輸出量,利用PID抑制系統閉環擾動。
3結語
水泵供水系統應用自動化技術是時代的要求,也符合其發展趨勢。與傳統水泵工頻技術相比,PLC變頻調速控制系統優點眾多,穩定可靠、經濟效益好,符合當下節能減排要求,也改善了水泵供水工頻技術在實踐應用中的弊端,應用價值高,值得廣泛推廣。
參考文獻:
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[2]周干人. 自動化水泵供水控制系統研究[J]. 科技創業家,2013,09:90.
發展前景,以推廣無負壓變頻恒壓供水的應用,充分發輝其高效節能供水的優點。
關鍵詞:無負壓;供水系統;基礎;前景
1.無負壓變頻恒壓供水的定義
隨著我國社會主義現代化建設事業的持續發展,給排水設備也在不斷提高,從過去老式的水泵加屋頂水箱到現在的變頻供水。近年來又一新型的供水設備出現———無負壓變頻恒壓供水,它是在變頻恒壓供水設備上發展起來的,主要由無負壓調節罐、水泵、氣壓罐、智能控制系統等組成。在采用獨特的預壓平衡技術、負壓反饋技術、真空抑制技術及信號采集分析處理技術的基礎上,無負壓變頻恒壓供水以完全和空氣隔絕、外界管網不受影響為前提,利用原有自來水管網壓力進行高效節能供水的一種二次加壓方式。
2.無負壓變頻恒壓供水的特點
無負壓變頻恒壓供水系統是在傳統恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水方式,其主要特征是取消了泵前的水池或水箱,水泵直接從市政供水管網上吸水,通過先進的自動控制系統對泵前和泵后壓力進行調節。無負壓供水系統具有以下優點:
1) 清潔衛生:由于取消了泵前的水池或水箱,實現了全封閉供水,根本上杜絕了自來水在水池或水箱中滯留時與空氣接觸而產生的水質污染。
2) 節能高效:可直接利用市政管網余壓,實現疊壓供水,不但節約大量的運行成本,而且降低水泵的裝機容量。
3) 結構緊湊:由于取消了泵前的水池和水箱,可以通過提高防護等級實現供水系統室外安裝,取消水泵房,增加建筑物的有效使用面積。盡管無負壓變頻恒壓供水有它自身的優點(節能、衛生等) ,但也存在以下不足:
1) 它的供水可靠性不高。由于它缺少蓄水池,市政供水一有故障,整個設備癱瘓,將處于停水狀態。
2) 由于它是一種新型的設備,技術不成熟,均還有待進一步完善。
3) 由于它是從市政管網中直接抽水,盡管可以解決負壓問題,但必須取得主管部門批準。
4) 更為關鍵的一點是整個行業現無標準可依、可行。如果無條件地允許無負壓設備接入管網,有可能使管網超過承受能力,也有可能使劣質產品乘機充斥市場,給用戶用水和管網安全帶來隱患,再者,不制定一個科學、合理的準用條件,也不利于行業有序、規范的發展。
3.無負壓變頻恒壓供水的應用
無負壓變頻恒壓供水本身是一種供水設備,一般可以應用如下:
1) 適用于任何自來水壓力不足地區的加壓給水。
2) 新建改建擴建的住宅小區、寫字樓、綜合樓生活用水。
3) 自來水廠的給水中間加壓泵站。
4) 工礦企業的生活、生產用水等。
5) 各種循環水系統。
然而,由于該設備的技術特點,應用上也存在局限性。當用戶最大用水量大于自來水管網最小進水量時,既有可能出現求大于供的情況時就不允許采用無負壓供水設備,還有可能對市政管網造成污染時不能應用該設備。具體體現在以下場所:
1) 城市給水管網經常性停水的區域;2) 城市給水管網可資利用水頭過低的區域;3) 城市給水管網供水Q , H 波動過大的區域;4) 使用管網(無負壓) 給水設備后,對周邊現有(或規劃) 用戶用水會造成嚴重影響的區域;5) 供水保證率要求高,不允許停水的用戶;6) 凡可能對市政管網造成回流污染危害的相關行業,如醫院、化工等。
根據無負壓供水設備的特點,在應用該設備時應注意如下幾個問題:
1) 在具體工程項目中,無負壓給水設備直接從市政供水管網上抽水,設置前必須征得地方自來水公司的同意;
2) 作為設計單位應該核算無負壓給水設備引水管的管徑和抽取水量,以避免因引水管通過水量經常性小于用戶設計水量而帶來的設備故障的產生;
3) 房地產開發公司等使用單位檢查產品制造商的產品應由銅、不銹鋼或者耐腐蝕的塑料及復合材質組成,并取得地方衛生行政部門頒發的衛生許可證。
4.無負壓變頻恒壓供水的發展前景
逐步推廣二次供水無負壓供水設備,以減少用水單位供水管網中間的諸多環節,解決二次供水污染源。鑒于傳統二次加壓供水方式的種種弊端,采用無負壓供水方式勢在必行。
特別在2003 年“非典”期間,人們對二次供水污染的嚴重性有了清醒的認識,無負壓供水設備具有的徹底解決二次供水污染等優點,終于引起世人的關注。加之這種設備在節能、節水、節地、節省建設資金等方面具有顯著優勢,成為取代水池、水箱等傳統二次供水設施的首選設備。無論是設計單位,還是房地產開發商,在討論設置增壓給水設備時首先想到的是無負壓給水設備,不少國家機關、高檔賓館、大專院校和高級住宅區此后在改造或新建工程時,也都指定使用無負壓供水設備,從而導致市場需求驟然升溫。而給排水設備制造商也看到了這個市場需求,爭相早日生產參與競爭,有些讓人感覺遍地開花之勢。然而,由于缺少標準、監管缺位,在利益的驅動下,很多原本生產水泵、水箱的供水設備企業紛紛轉產無負壓設備,目前國內大多無負壓設備的生產企業都是由水泵、水箱廠演變而來的。一些廠家利用人們對無負壓技術的知識匱乏和信任心理,將許多落后的技術改頭換面地貼上了“無負壓”名牌以欺騙用戶,如有的設備采用進氣排氣原理,有的采用管道泵抽水原理,有的采用囊式氣壓罐原理,有的采用水泵疊壓原理,有的廠家還把傳統的水池供水模式小型化后,以“無負壓產品”的名義推向市場。眾多假冒“無負壓供水設備”廠家的跟進,把“無負壓”由一種先進的供水方式變成了概念炒作,不但擾亂了市場秩序,還在葬送這項利國利民產品的前途的同時,為城鎮供水帶來巨大的安全隱患。
為了規范市場,應該出臺一個合乎市場準則的行業標準。但就目前情況來看,標準的制作主要有以下幾個問題:
1) 在國外,無負壓給水設備只作為增壓水泵中的一種,所以目前還沒有一個現行的國際標準作為參考。
2) 可參考的技術論文、研究報告、實驗報告、準用條件、應用總結等資料不夠充分或尚有異議。
3) 檢測方法和手段不完備。
4) 產品品種單一。
任何事物只有經歷從無到有的過程,才會進步成熟并逐步完善起來。目前,有關無負壓給水設備的中華人民共和國城鎮建設行業標準正在專家的支持和制造商的參與下開展編制工作,預計不久的將來將與大家見面,這將對無負壓給水設備的“遍地開花”和“無序與無約束條件”的狀況起到很好的規范作用,在市政管理、設計、用戶及制造商的共同努力下,使無負壓給水設備的使用更科學、合理、環保、節能,造福于廣大人民群眾。
參考文獻
關鍵詞:恒壓供水 變頻調速 變頻器 PLC
一、系統總體方案的設計
1.供水控制系統的結構
供水控制系統的設計主要包括兩方面:一方面是機械結構的設計;另一方面是PLC和變頻器電氣控制方面的設計。
(1)主要組成部分。①壓力傳感器:作為系統的控制輸入量,能否準確采集該信號決定控制系統的精度及可靠性。②控制器:是整個控制系統的核心,通過對外界輸入狀態進行檢測,輸出控制量;對外界輸入的數據進行運算處理后,輸出相應的控制量。例如單片機、可編程邏輯控制器、計算機等。本系統采用西門子的SIMATIC S7-200系列。CPU226具有24個輸入點和16個輸出點,共40個I/O點。③變頻器:作為核心控制器的后續控制單元,對終端設備進行控制,最終達到控制要求。本系統主要采用全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專用MM430型變頻器。功率范圍7.5kW至250kW。具有高度可靠性和靈活性。④水泵:供水系統的執行機構,通過變頻器控制電動機的轉速,最后達到控制水泵流量大小的要求。
(2)電氣控制系統。電氣控制系統主要包括操作面板、電氣控制柜等單元。在該系統中需要檢測較多的數字輸入量,并且還要檢測模擬量的輸入,然后根據設定的程序進行數據處理,供水系統的監控主要包括水泵的自動啟??刂?、供水壓力的測量與調節、系統水處理設備運轉的監視及控制、故障及異常狀況的報警等。電氣控制系統安裝在電氣控制柜中,包括供水控制器(PLC系統)、變頻器和電控設備三個部分。
2.恒壓供水系統的工作原理
變頻恒壓供水系統以供水出口管網水壓為控制目標,在控制上實現出口總管網的實際供水壓力跟隨設定的供水壓力。設定的供水壓力可以是一個常數,也可以是一個時間分段函數,在每一個時段內是一個常數。所以,在某個特定時段內,恒壓控制的目標就是使出口總管網的實際供水壓力維持在設定的供水壓力上。
二、恒壓供水系統電路設計
1.恒壓供水系統主電路設計
系統包括Ml、M2、M3三臺水泵電動機,功率分別為45kW、22kW、22kW。該系統為一臺變頻器依次控制每臺水泵實現恒壓控制,具有變頻和工頻兩種運行狀態。其中接觸器KM2、KM4、KM6分別控制Ml、M2、M3變頻運行,KMl、KM3、KM5分別控制Ml、M2、M3工頻運行,FR1、FR2、FR3分別為三臺水泵電動機過載保護用的熱繼電器;QS1、QS2、QS3和QS4分別為變頻器和三臺泵電動機主電路的隔離開關;FU為主電路的熔斷器;變頻器是風機水泵負載專用變頻器MM430。
2.恒壓供水系統控制電路設計
控制電路的設計包括繼電控制電路及PLC控制電路。繼電控制電路圖設計SA為手動/自動轉換開關,SA撥在1的位置為手動控制狀態,撥在2的狀態為自動控制狀態。手動運行時,可用按鈕SB1~SB8控制三臺泵的啟/停和電磁閥YV2的通/斷;自動運行時,系統在PLC程序控制下運行。其中接觸器KM2、KM4、KM6分別控制Ml、M2、M3變頻運行,KMl、KM3、KM5分別控制Ml、M2、M3工頻運行。HL1~HL6為指示燈,其中HLl、HL3和HL5分別指示Ml~M3的工頻運行,HL2、HL4、HL6分別指示Ml~M3的變頻運行。HL7、HL8分別水位的上下限指示燈,KA為報警電鈴。KA1為生活消防轉換接觸器。HL9為自動運行狀態電源指示燈。HL10為報警指示燈。KA2為變頻器復位接觸器。
三、其他輔助設備的選用和系統電路的設計
關鍵詞:超高層寫字樓;重力供水;變頻供水;疊壓供水;供水方案
Abstract: water supply scheme selection diversity, flexibility, each have its advantages and disadvantages, to a tall office buildings the drinking water design as an example, the group of variable frequency pump water supply and the overlying water supply, water pump water tank joint gravity water supply, alternatives, choose excellent water supply scheme.
Keywords: tall office buildings; Gravity water supply; Frequency conversion water supply; The overlying water supply; Water supply scheme
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1 確定供水方案的原則
系統穩定性強, 安全可靠,運行費用低,維護管理方便,節能。
目前大多數項目供水方案為變頻供水與水泵水箱聯合重力供水兩種,對于超高層辦公樓,因其用水的特殊情況,選用水泵水箱聯合重力供水方案在超高層辦公樓供水系統中有其獨特的優點,在建和已經建好正在使用的超高層寫字樓供水系統中,此方案比較常見,物業管理反應良好。
2 工程概況
某辦公樓,地下一二三層為設備房及車庫,共33層,層高4.2米,其中十五,二十三層為避難層,兼做設備層,其它層均為辦公樓層,總高約160米。
方案一:變頻調速泵組供水:系統共為地下三層至二層為1區,由市政直接供水,三層至十層為2區,十一至十八層為3區,十九層至二十六層為4區,二十七層至頂層為5區,地下三層生活泵房共設四組變頻調速泵組分別供給2區,3區,4區,5區,揚程流量分別按規范要求取值。
方案二:采用疊壓供水設備,供水所需水壓由變頻水泵疊加市政給水管網水壓系統共為地下三層至二層為1區,由市政直接供水,三層至十層為2區,十一至十八層為3區,十九層至二十六層為4區,二十七層至頂層為5區,地下三層生活泵房共設四組變頻調速泵組直接從市政自來水管網抽水,充分利用市政自來水管網壓力,分別供給2區,3區,4區,5區,水泵流量取值按方案一,揚程為方案一揚程減去市政穩定水壓。
方案三:水泵水箱聯合重力供水方案:十五,二十三層為避難層,在十五,二十三層避難層,屋頂機房層各設重力供水生活水箱,水箱容量按規范要求計算容量,材質為不銹鋼材質,分為容量基本相等的兩個,十五層重力供水生活水箱由地下三層工頻轉輸水泵供水,二十三層重力供水生活水箱由十五層避難層工頻轉輸泵組從十五層避難層生活水箱抽水供給,屋頂層重力供水生活水箱由二十三層避難層工頻轉輸泵組從二十三層避難層生活水箱抽水供給,三層至十一層供水由十五層重力供水生活水箱重力供水,超壓樓層設減壓閥組;十二層至二十層供水由二十三層避難層重力供水,超壓樓層設減壓閥組;二十一至三十層供水由屋頂層重力供水,超壓樓層設減壓閥組;三十一層至三十三層由屋頂層變頻調速泵組聯合氣壓罐供水,水泵揚程流量按規范要求計算,選型。
方案一:變頻調速泵組供水;方案二:采用疊壓供水設備;方案三:水泵水箱聯合重力供水這三種生活供水方案各有其優缺點,在不同的供水場所各具優勢,對于超高層寫字樓,毫無疑問:方案一:變頻調速泵組供水,雖然其也是比較通用,流行的比較好的一種供水方案,但對于超高層寫字供水方案,其不足之處明顯。
方案二:采用疊壓供水設備,基本上在整個系統上同方案一:變頻調速泵組供水,優點是充分利用市政自來水壓頭,地下室設備間面積有所減小,但這種方案首選的征得當地自來水管理公司許可,允許其直接從市政自來水管網抽水,而且當市政自來水管網水壓較低時,其運行受到一定限制,其在建和已建的項目上運用此方案相對于方案一:變頻調速泵組供水并不多見。
方案三:水泵水箱聯合重力供水穩定性好,節能效果明顯,系統設備運行維護方便,供水壓力穩定,并有一定量的儲水,滿足超高層寫字樓用水安全性高的要求,當臨時因設備故障等原因臨時停電時,系統可維持一定時間內的用水量要求,為廣大超高層寫字樓業主所首選的一個重要因素,例如,深圳超高層寫字樓華潤大廈,沈陽超高層寫字樓華潤大廈,成都超高層寫字樓華潤大廈均采用方案三:水泵水箱聯合重力供水,此供水系統通過我們去考察,華潤物業部門反映良好。
結語:為不同條件的建筑設計生活用水方案,應以系統穩定性強, 安全可靠,運行費用低,維護管理方便,節能,等為基礎,從工程多方面考慮,充分站在使用者的角色上考慮,由于本項目為大概160m的高層寫字樓,綜合多方面考慮,方案三:水泵水箱聯合重力供水方案為最佳選擇方案。
參考文獻:
[1]建筑給排水設計規范,09版.
關鍵詞:變頻器供水行業應用
引言
一般城市管網的水壓無法完全滿足所有用水居民的用水需求,絕大部分用戶須通過提升水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統的水塔,高位水箱等等增壓設備,它們都必須由水泵以高出實際用水高度的壓力提升水量,其結果大大增加了能量損耗。
一、新、舊泵的測試
例如,我公司對6sh-655kw成套機電設備做如下測試:
75KW三墾變頻器直拖舊泵測試數據表:
75KW三墾變頻器直拖新泵測試數據表
由上述測試結果可得老式供水方式被全新變頻供水方式取代具有多項優點:
1.1變頻供水能靈活控制供水壓力。
1.2采用變頻供水節電效果明顯。
1.3當異步電機在全壓啟動時從靜止狀態加速到額定轉速所需時間小于0.5秒,這意味著在不足0.5秒的時間里,水的流量從零猛增到額定流量,在極短時間內流量的巨大變化將引起對管道的壓強過高或過低的沖擊,壓力過高會爆管而過低導致管子的癟塌。直接停機同樣會引起壓力沖擊。從上表測試結果可見使用變頻器調速后,可通過對加減速時間的合理預置來延長啟動和停止過程,合理控制供水壓力減少管道沖擊,最大限度保護管網,管件,同時也提高電機水泵的使用壽命。從上述測試還可以看出泵老化時嚴重影響出水量供水壓力,維護維修不及時泵效率會大幅降低。
二、變頻器的節能效果
變頻器節能效果實際工作中更可觀。例如,我公司有一水廠,水廠原供水方案為280KW機電系統一工一變兩套系統向市區管網以0.18Mpa壓力供水,工頻供水系統為控制供水壓力要采用勒閥門的方法。去年經技術改造改為兩套供水系統均用變頻器供水,嚴禁勒閥門通過變頻器調頻來控制供水壓力。改變供水方法后該水廠當月電費較前月少近五萬元,當年公司電費較上年減少近六十萬元,可見使用變頻器供水節能效果很明顯,長期使用變頻器經濟效益可觀。
變頻調速恒壓供水系統,經歷了逐步完善的過程。綜合早期的單泵恒壓供水系統與近幾年來被行業內人士普遍使用的多泵恒壓調速供水系統諸多供水方式來看,我認為最優的恒壓供水系統應為單泵直拖恒壓供水系統。
三、各種供水方式比較
例如,我單位現使用以下幾種供水方式(以富士變頻器為例):
3.1變頻器直拖電機變壓(變流量)供水:優點:接線簡單,使用電器件少,完全啟用變頻器自身功能運行穩定,節電效果較明顯,維修率較低。缺點:只能變壓(流量)運行,節能空間有剩余。
3.2多泵運行方式:控制回路用PLC(可編程控制器)設計以三泵為例:優點:可控制實現恒壓(恒流量)供水。缺點:只有一臺泵變頻調速運行,其余各泵均工頻運行,節能一般,部分能量未被挖掘出來。維修工作量較大,運行穩定性較好。:
【關鍵詞】二次供水;無負壓供水系統;改造方案;措施;經濟性
隨著城市的建設發展,高層住宅越建越多,二次供水設施成為保證住戶用水不可缺少的一部分。傳統的二次供水設施多采用變頻恒壓供水方式將水池(箱)內的水輸送到用戶管網。但隨著時間的推移,部分居民住宅二次供水設備因日益陳舊、老化問題凸顯, 造成供水不足、水質二次污染,嚴重影響著居民的生活和用水安全[1]。隨著現代生活對飲用水水質等要求的不斷提高,更突顯了城市居民住宅二次供水設施更新改造工作的重要性和緊迫性。
考慮到傳統的二次供水設施易產生二次污染問題,無負壓供水系統(又稱管網疊壓供水系統)在傳統變頻恒壓供水系統的基礎上逐漸發展起來。作為一種新型供水方式,與傳統的變頻供水形式相比,具有衛生、節能、省地、節省初期基建投資,安裝簡便、運行維護簡單且成本低的特點[2]。在市政管網供水條件允許時,可代替傳統的變頻恒壓供水設施,在居民住宅樓二次供水設施更新改造時推廣采用。
1 項目概況
以北京西城區某20層居民住宅樓為例,建筑高度60m。地下一層為人防,一層至二十層為住戶。二次供水設施設在地下一層水泵房內,采用變頻恒壓供水方式,且設備已投入使用14年。經北京市衛生局衛生監督所的檢查,不符合二次供水設施衛生規范的要求。其原因如下:第一、水箱外壁有銹蝕、水箱材料老舊并已在飲用水管理規定中被淘汰禁用;第二、水箱間內有污水管通過,規范不允許;第三、水箱間內墻、地面及頂棚破舊,條件較差。第四、變頻水泵為鑄鐵材質,對水質有污染,且已過時淘汰。
因水箱間內的改造空間有限,若將老舊的水箱、水泵機組進行更換,并對泵房內的墻面及頂棚進行裝飾處理,施工難度較大且斷水時間長。結合無負壓供水設備的特點,衛生監督所建議將現有老舊的變頻供水系統改為無負壓供水系統,以確保用戶能喝到符合衛生標準的飲用水。
基于上述改造需要,本項目于2014年第三季度改造實施完畢,成功由變頻供水形式改造為無負壓供水形式,安裝切換較方便。目前已投入使用且滿足用戶對水質、水量及水壓的使用需求。截止到發稿,二次供水衛生許可證正在辦理過程中。
2項目給水方案的選取
2.1 水源
本工程的水源為市政自來水管網,從市政供水管至連接設備管的管徑為DN100,市政管網供水壓力為0.25~0.30Mpa,管網水力條件較穩定。住宅樓內生活給水系統與消防給水系統相獨立設置。
2.2 用戶用水情況
本建筑物最大日用水量為115m3/ d,最大小時用水量11m3/ h。最不利供水點標高60m。五到二十層為加壓區,其中5~13層用戶為中區,14~20層用戶為高區。加壓區共計128戶,其中一廚一衛112戶,一廚二衛16戶。衛生器具給水總當量為551,最大用水時給水當量平均出流概率約為2.0%。
2.3 原給水系統的布置
本工程給水系統原設計方案為:一到四層住戶由市政管網直接供水;五至二十層采用水箱+變頻水泵的供水方式。原DN100市政給水管從地下一層基礎外墻進入泵房內,后分為三路。一端連接低區供水管(DN70),一端通過DN100供水管進生活水箱,另一端接消防供水系統。生活水箱內儲存的水接變頻加壓泵及氣壓罐,為用水管網的中區及高區進行供水。
生活水箱、變頻水泵及氣壓罐均設于地下一層泵房內。生活水箱容積為37m3, 變頻供水設備共設2臺主泵(1 用1 備) 及1臺副泵,主泵流量為30m3/ h,揚程為90m;功率為15KW;副泵流量為11m3/ h,揚程為90m,功率為5.5KW。
2.4改造方案
本著改善原二次供水現狀,力求衛生、節能、省地及便于后期運行維護的原則,將五層到二十層用戶改為用無負壓設備疊壓供水,一層到四層仍采用市政管網直接供水的形式。改造時拆除原生活水箱、水箱基礎及水泵機組,在原水箱位置處新建生活水泵房間,在其內改裝為一套無負壓變頻給水設備,新水泵間與原生活泵房環境隔離開。
其中,無負壓設備進水端連接原生活水箱DN100進水管,出水口直接與中區、高區的用戶管網干管進行連接,安裝切換時較方便。無負壓設備選用的型號為:威派格80ZWG2型智能管網疊壓供水設備,水泵共設兩臺(一用一備)。根據用戶用水情況,選取的水泵流量為25m3/h,揚程為68m,功率為7.5KW,無負壓罐體型號GW600-80。設備具有防負壓及防倒流功能,符合國家行業標準CJ/T303-2008的規定。
改造后的泵房生活給水布置圖如下:
3主要措施及安裝要求
(1)設備采用一體式槽鋼聯合底座,基礎配有減震器,設預制水泵砼基礎及控制柜砼基礎。
(2)設備前后連接的管道采用鋼塑復合管材,進出水管路上每3-4米做減震吊架,同時安裝饒性接頭,以防止震動傳播。
(3)設備與市政供水管連接處依次設置閥門、過濾器、倒流防止器、取樣口及壓力表;設備出水口端應依次設置取樣口、壓力表及閥門。
(4)為保證泵房內通風良好,安裝通風設備以保持水泵間內干燥。控制柜安裝位置嚴禁出現滴、漏、濺、積水等現象,其上方嚴禁有管道通過??刂乒窕A高度保持在20cm以上。