论文部分内容阅读
摘要：二十一世纪现代化城市的标志之一就是城市供水管网恒压供水，故而使得变频调速恒压供水系统近年来在供水行业得到了广泛的应用，在实现了恒压供水的同时，也在为节能降耗、节约成本做出贡献。
关键字：变频调速恒压供水系统节能降耗节约成本
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
结合我们公司在变频调速恒压供水系统应用中的一些经验和教训，我简单的就变频调速恒压供水系统在节能降耗和节约成本这方面的问题谈一下个人的心得与体会。我们公司完整的变频调速恒压供水系统由专用变压器、中压变频器、中压电机、PLC控制系统、离心泵、数传压力表等构成，其工作原理是由数传压力表提供反馈信号给PLC控制系统，通过与PLC中CPU存储的设定数据进行对比，根据对比结果不断修正PLC输出的模拟量信号来对中压变频器进行调节，由变频器的内部控制系统来完成逆变回路的频率调整，从而改变电机的转速，以实现对供水管网的恒压控制。而在变频调速恒压供水系统来实现节能降耗、节约成本主要是通过转速调整、压力调节来实现的。
转速调整节能降耗
供水行业中的一个主要特点就是连续运行，因为人民群众的生产生活都离不开自来水的供应，而用水量也分为多个峰谷阶段，这带来的问题就是管网压力时时改变，也就要求我们对送水泵的流量、扬程进行不断的调节。流量和扬程是供水管网中需要调节的两个主要参数。而调节流量和扬程在原则上有两大方法；一是截流调节，泵的转速不变，改变供水管路上阀门的开度来进行调节。采用截流调节时，流量和扬程减小，但是由于拖动电机的输出功率并没有很大改变，故而导致配水单耗大幅上升，使得大量能量被白白消耗掉。调节流量和扬程的第二种方法是变速调节，即供水管路的状态不变(供水阀门度不变)，改变泵的转速以进行调节，众所周知由流体机械理论来决定的，在相似工况下，泵的流量，扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比，所以用调速调节流量和扬程的方法可以大幅度降低配水单耗，从而达到显著的节能降耗的目的。根据我们运行的经验，在使用变频调速恒压供水系统时平均配水单耗为363.56KWh/Km³Mpa，而在使用工频供水系统时平均配水单耗达到了452.61KWh/Km³Mpa，所以变频调速恒压供水系统的节能效果是非常显著的。
压力调节节约成本
在一个供水管网中如果有超过两座以上的水泵站时，可以通过对功效不同的水泵进行合理调节来实现管网压力的控制，这就需要频繁的倒泵和截流。大家都知道工频电机的启停都是在1秒钟以内完成的，所以水泵的启停难免会造成水锤效应的发生，而供水管網中的爆管事故又多是因为水锤效应导致的，每次爆管都会造成资源的巨大浪费和维修成本的不必要支出。如果在一个供水管网中有两台以上的变频调速供水系统时，这种情况会得到有效的改善，首先选用大功率的变频调速供水系统，这样可以对流量、扬程调节的范围较大，有效的减少水泵的启停次数，其次变频调速恒压供水系统在每次启停电机时，可以通过设置合理的线性加速、线性减速时间，来实现电机的平稳启停，即消除了水锤效应的发生，同时避免了电机起动时对电网的冲击。根据我们的运行经验，在我公司没有采用变频调速恒压供水系统之前，每年供水管网中DN300以上管道爆管大约二十次左右，自从变频调速恒压供水系统投入使用以来，情况得到较大改善，爆管率同比下降了约30%，基本控制在每年十四次左右。在看到变频调速供水系统的巨大优越性之后，公司又增加了一套变频调速恒压供水系统，使我们能够将爆管次数控制在每年十次以内。爆管次数的下降有效的实现了我们节约成本的目的。
变频调速恒压供水系统的优点比较突出，但在设备选型时还需要关注多方面的问题，根据我们公司在这方面的使用经验，我简单的谈一下个人的见解。首先需要考虑的是在保障供水管网压力时，对应的水泵转速是否为设备额定转速的70%--85%（当转速低于70%时尽管耗电量较低，但流量、扬程也较低，故而致使配水单耗偏高；当转速低于85%时，尽管流量、扬程较高，但由于变频器自身耗电加上专用变压器的铜损、铁损，其配水单耗也较高），就我们的设备而言额定转速的70%--85%为设备的高效区，所以在设备选型时主要要考虑设备运行时是否处于设备的高效区；其次还需要考虑整个供水管网的日送水能力，来选择设备的功率，譬如我们公司日送水能力约17万m³--20万m³，管网压力不低于0.3Mpa，在这个供水管网系统中400KW以下的变频调速恒压供水系统对管网起不到有效的调节，因为压力的些许变化都有可能使设备的运行脱离高效区，所以设备的功率大小也是选型时需要考虑的一个方面。
关键字：变频调速恒压供水系统节能降耗节约成本
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
结合我们公司在变频调速恒压供水系统应用中的一些经验和教训，我简单的就变频调速恒压供水系统在节能降耗和节约成本这方面的问题谈一下个人的心得与体会。我们公司完整的变频调速恒压供水系统由专用变压器、中压变频器、中压电机、PLC控制系统、离心泵、数传压力表等构成，其工作原理是由数传压力表提供反馈信号给PLC控制系统，通过与PLC中CPU存储的设定数据进行对比，根据对比结果不断修正PLC输出的模拟量信号来对中压变频器进行调节，由变频器的内部控制系统来完成逆变回路的频率调整，从而改变电机的转速，以实现对供水管网的恒压控制。而在变频调速恒压供水系统来实现节能降耗、节约成本主要是通过转速调整、压力调节来实现的。
转速调整节能降耗
供水行业中的一个主要特点就是连续运行，因为人民群众的生产生活都离不开自来水的供应，而用水量也分为多个峰谷阶段，这带来的问题就是管网压力时时改变，也就要求我们对送水泵的流量、扬程进行不断的调节。流量和扬程是供水管网中需要调节的两个主要参数。而调节流量和扬程在原则上有两大方法；一是截流调节，泵的转速不变，改变供水管路上阀门的开度来进行调节。采用截流调节时，流量和扬程减小，但是由于拖动电机的输出功率并没有很大改变，故而导致配水单耗大幅上升，使得大量能量被白白消耗掉。调节流量和扬程的第二种方法是变速调节，即供水管路的状态不变(供水阀门度不变)，改变泵的转速以进行调节，众所周知由流体机械理论来决定的，在相似工况下，泵的流量，扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比，所以用调速调节流量和扬程的方法可以大幅度降低配水单耗，从而达到显著的节能降耗的目的。根据我们运行的经验，在使用变频调速恒压供水系统时平均配水单耗为363.56KWh/Km³Mpa，而在使用工频供水系统时平均配水单耗达到了452.61KWh/Km³Mpa，所以变频调速恒压供水系统的节能效果是非常显著的。
压力调节节约成本
在一个供水管网中如果有超过两座以上的水泵站时，可以通过对功效不同的水泵进行合理调节来实现管网压力的控制，这就需要频繁的倒泵和截流。大家都知道工频电机的启停都是在1秒钟以内完成的，所以水泵的启停难免会造成水锤效应的发生，而供水管網中的爆管事故又多是因为水锤效应导致的，每次爆管都会造成资源的巨大浪费和维修成本的不必要支出。如果在一个供水管网中有两台以上的变频调速供水系统时，这种情况会得到有效的改善，首先选用大功率的变频调速供水系统，这样可以对流量、扬程调节的范围较大，有效的减少水泵的启停次数，其次变频调速恒压供水系统在每次启停电机时，可以通过设置合理的线性加速、线性减速时间，来实现电机的平稳启停，即消除了水锤效应的发生，同时避免了电机起动时对电网的冲击。根据我们的运行经验，在我公司没有采用变频调速恒压供水系统之前，每年供水管网中DN300以上管道爆管大约二十次左右，自从变频调速恒压供水系统投入使用以来，情况得到较大改善，爆管率同比下降了约30%，基本控制在每年十四次左右。在看到变频调速供水系统的巨大优越性之后，公司又增加了一套变频调速恒压供水系统，使我们能够将爆管次数控制在每年十次以内。爆管次数的下降有效的实现了我们节约成本的目的。
变频调速恒压供水系统的优点比较突出，但在设备选型时还需要关注多方面的问题，根据我们公司在这方面的使用经验，我简单的谈一下个人的见解。首先需要考虑的是在保障供水管网压力时，对应的水泵转速是否为设备额定转速的70%--85%（当转速低于70%时尽管耗电量较低，但流量、扬程也较低，故而致使配水单耗偏高；当转速低于85%时，尽管流量、扬程较高，但由于变频器自身耗电加上专用变压器的铜损、铁损，其配水单耗也较高），就我们的设备而言额定转速的70%--85%为设备的高效区，所以在设备选型时主要要考虑设备运行时是否处于设备的高效区；其次还需要考虑整个供水管网的日送水能力，来选择设备的功率，譬如我们公司日送水能力约17万m³--20万m³，管网压力不低于0.3Mpa，在这个供水管网系统中400KW以下的变频调速恒压供水系统对管网起不到有效的调节，因为压力的些许变化都有可能使设备的运行脱离高效区，所以设备的功率大小也是选型时需要考虑的一个方面。