氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中的作用
氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中的作用
一般來說,變頻調(diào)速供水系統(tǒng)應(yīng)具有“用水多、耗電大;用水少、耗電小”的節(jié)能特點(diǎn)。變頻調(diào)速供水系統(tǒng)在正常使用水時(shí),水泵一般工作在高速段,對水泵功耗基本無意義;用水低谷及夜間用水量很少(或無人用水,但管網(wǎng)總有一定泄漏)時(shí),水泵因進(jìn)入低速運(yùn)轉(zhuǎn),工況偏離高效區(qū),節(jié)能效果不佳;就算管網(wǎng)做到 全密封無泄漏,沒有配置氣壓罐的變頻供水設(shè)備依靠水泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)來保證管網(wǎng)恒壓,也就是說,就算用戶不用水,管網(wǎng)無水流,為了保證管網(wǎng)的壓力,水泵也必,須維持一定的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,此時(shí)水泵所消耗的電能全部都浪費(fèi)掉了。
為了減少變頻調(diào)速供水系統(tǒng)小流量或零流量時(shí)水泵的能耗,生活變頻供水設(shè)備一定要配置穩(wěn)壓氣壓罐,在小流量或零流量供水時(shí),由氣壓罐穩(wěn)壓補(bǔ)充。
那么、氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中到底起什么作用呢?
一、氣壓罐是水泵可以進(jìn)入睡眠的前提條件
氣壓罐——利用波義耳(Robert Boyle)氣體定律:PV/T=n;(P-壓力,V-氣壓罐氣體體積,T-溫度);
在一定溫度下氣體壓力(P)與容積(V)乘積等于常數(shù)的原理,利用水的壓縮性極小的性質(zhì),用外力將水儲(chǔ)存在罐內(nèi),氣體受到壓縮壓力升高,當(dāng)外力消失壓縮氣體膨脹可將水排除。
眾所周知,生活管網(wǎng)末端閥門很難作到滴水不漏,因此,無氣壓罐的給水設(shè)備或系統(tǒng),由管網(wǎng)自身的壓力水維持系統(tǒng)壓力。由于水的壓縮比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣體,當(dāng)管網(wǎng)有小流量的泄漏可造成壓力大幅度的下降,可使水泵頻繁啟動(dòng)。如工頻泵直接向用戶供水,就必需配備氣壓罐,緩解水泵頻繁啟動(dòng)。由于變頻的應(yīng)用,設(shè)備控制水泵因需而供(變量恒壓)。零流量時(shí)變頻控制水泵低速保證管網(wǎng)“恒壓”,利用這一點(diǎn),不再設(shè)置氣壓罐的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)就必,須有一臺(tái)水泵24小時(shí)不停工作或頻繁啟動(dòng)來保證管網(wǎng)的壓力,因此,氣壓罐是保證水泵正常休息并延長睡眠時(shí)間的前提。
二、氣壓罐的體積決定了水泵睡眠的時(shí)間
(a)氣壓罐體積決定了在一定壓力范圍內(nèi)補(bǔ)充管網(wǎng)的水量;在管網(wǎng)泄露流量(L/S)一定的情況下,氣壓罐的體積大小決定了水泵再啟動(dòng)間息時(shí)間的長短,體積越大,間息時(shí)間越長;因此,選擇體積稍大的氣壓罐可延長水泵的睡眠時(shí)間。
(b)正確認(rèn)識氣壓罐體積的大小。
體積過大的氣壓罐,會(huì)增加資金投入、維護(hù)不便、充氣時(shí)間長等。例:生活管網(wǎng)變頻恒壓值為P1=0.5MPa,壓力下限(水泵再啟動(dòng)壓力)P2=0.35MPa,在正常情況下,假設(shè)管網(wǎng)泄漏5L/h,在夜間水泵停止工作按7h(22:00-5:00)計(jì)算,泄漏為35L,那么,如果氣壓罐在P1P2=0.15MPa壓力范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)水量大于35L,可保證水泵睡眠7小時(shí)。因此,選用調(diào)節(jié)水量在35~50L左右的氣壓罐是比較合適的。如選用調(diào)節(jié)水量大大超出50L(上述壓力范圍內(nèi))的氣壓罐,雖然水泵的間息工作時(shí)間更長,但超過7小時(shí)已經(jīng)開始進(jìn)入用水階段,延長睡眠時(shí)間已無意義。與此相比,配套的小氣壓罐與過大體積氣壓罐具有使水泵相同的間息時(shí)間,因此,氣壓罐體積配置過大也不必,要。
綜上所述,對于變頻調(diào)速供水系統(tǒng)來說,如何在用水極少的情況下合理的配置氣壓罐,是延長水泵的睡眠時(shí)間、降低水泵損耗、延長水泵壽命的重要因素。
一、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)產(chǎn)品概述
變頻恒壓變頻調(diào)速供水系統(tǒng),采用 新型微機(jī)控制器,結(jié)合變頻調(diào)速單泵控制技術(shù),研制開發(fā)出的高科技產(chǎn)品,由于它直接取代水塔、水箱。是當(dāng)前供水行業(yè)更新?lián)Q代產(chǎn)品,從而為加壓供水提供了新的途徑,將現(xiàn)代高科技引入了供水領(lǐng)域,是對我國供水技術(shù)及設(shè)備的革新與改造的創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
二、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)應(yīng)用范圍
1、廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)各種類型自來水供水系統(tǒng)
2、工業(yè)生產(chǎn)工況閉環(huán)用水的恒壓控制,生活用水及消防用水。
3、鍋爐補(bǔ)水泵、熱力供暖循環(huán)泵自動(dòng)控制
4、農(nóng)田灌溉、噴泉控制
5、空調(diào)系統(tǒng)及冷卻循環(huán)水自動(dòng)控制
三、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)主要特點(diǎn)
1高效節(jié)能:由電機(jī)學(xué)公式可知,系統(tǒng)電機(jī)功耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系,在水壓不變時(shí),水泵出水量與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。本設(shè)備采用恒壓量工作方式,當(dāng)用水量減小時(shí),系統(tǒng)保持管網(wǎng)恒壓,通過降低水泵轉(zhuǎn)數(shù)來減少供水量,耗電量按立方特性降低。例如,供水量為額定值的80%,電機(jī)能耗為額定值的51.2%[、(0.83)]節(jié)電量為48.8%,通常選用水泵流量比實(shí)際用水量大20-30%;而且高峰低谷用水量差額相當(dāng)大,變頻恒壓供水實(shí)際使用中節(jié)電非??捎^。
2、減少污染,因取消了水塔,高位水箱,減少了二次污染。
3、設(shè)備投資省占地面積小
本系統(tǒng)與其它供水方式比較,由于主要設(shè)備只是控制柜及水泵(穩(wěn)壓罐自選),節(jié)省了大量的設(shè)備占地面積,從而大幅度節(jié)省了土建投資,而且就設(shè)備本身投資而言,供水量越大,采用變頻恒壓供水設(shè)備的價(jià)格優(yōu)勢就越顯著。
4、實(shí)現(xiàn)無間斷供水或自動(dòng)定時(shí)供水
該設(shè)備可根據(jù)用戶的實(shí)際工作要求,實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水、自動(dòng)定時(shí)供水(實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能),休眠功能,計(jì)算計(jì)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制及各種自我檢測、自我保護(hù)和報(bào)警功能。
5、設(shè)備運(yùn)行合理、可靠性高、配置靈活
HBH系列供水設(shè)備采用閉環(huán)調(diào)節(jié)控制技術(shù),達(dá)到了恒壓供水,避免了由于超壓供水造成的電能浪費(fèi),達(dá)到節(jié)電30%以上效果。
6、休眠功能與穩(wěn)壓罐結(jié)合省電效果較好:水泵依據(jù)穩(wěn)壓罐設(shè)定壓力,在滿足停機(jī)延,時(shí)時(shí)間及重起延,時(shí)時(shí)間前提下自動(dòng)起停。用水高峰時(shí)變頻恒壓直接供水,用水低谷時(shí)依靠穩(wěn)壓罐供水。
變頻調(diào)速供水系統(tǒng)功能特點(diǎn)
1、二種工作方式:
自動(dòng)工作方式:自動(dòng)方式是作為正常供水狀態(tài)下的一種工作方式。一般來講,當(dāng)客戶正常供水后即選定該種方式,在自動(dòng)方式工作時(shí),一切管網(wǎng)的不同供水要求,都將在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)有效的控制之下,進(jìn)行多種功能的適應(yīng)工作。
手動(dòng)工作方式:該操作方式是為自動(dòng)工作方式發(fā)生故障時(shí),為用戶應(yīng)急設(shè)置的一種工作方式,該工作方式 全采用較簡單的啟動(dòng)方式,這種方式在操作面板上直接啟停任何一臺(tái)水泵電機(jī),一般只有在自動(dòng)失靈或調(diào)試的情況下才采用。
2、主要無部件采用知名品牌元件,變頻調(diào)速供水系統(tǒng)整套系統(tǒng)具有很高的可靠性和抗干擾性,其自帶的標(biāo)準(zhǔn)串行通訊口(RS485),使得系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的通信十分方便,整個(gè)設(shè)備極容易地并入智能化管理系統(tǒng)。
3、水位保護(hù)功能,當(dāng)水罐水位低于設(shè)定水位,系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)停機(jī)。液位控制器性能穩(wěn)定可靠。
4、自動(dòng)復(fù)位功能,停電后復(fù)電時(shí)或水位恢復(fù)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。
5、故障泵屏蔽,故障泵屏蔽后直接退出運(yùn)作程序,由備用泵接替工作。
6、自動(dòng)保護(hù)功能:變頻調(diào)速供水系統(tǒng)有過載、過流、短路、缺相、超壓、欠壓及缺水停機(jī)等自動(dòng)保護(hù)功能。
變頻調(diào)速供水系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)是將自來水管道供水系統(tǒng)中使用的水箱和水泵等聯(lián)為一體,使水泵、控制柜、無負(fù)壓裝置等設(shè)備置于水箱中,通過水箱隔板使設(shè)備與水箱中的水隔離。由于水泵放置在水箱內(nèi)(使用專用低噪音屏蔽泵)大大減少了設(shè)備的噪音。
2、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)變頻泵進(jìn)水口與無負(fù)壓裝置和無負(fù)壓時(shí)水裝置連接。壓力充足時(shí),無負(fù)壓裝置自動(dòng)開啟,直接由市政管網(wǎng)供水,經(jīng)過加壓泵實(shí)現(xiàn)疊加增壓給用戶供水。當(dāng)無負(fù)城市裝置探測到市政管網(wǎng)壓力下降時(shí),無負(fù)壓進(jìn)水裝置立即啟動(dòng),無負(fù)壓裝置關(guān)閉。此時(shí)用戶管道直接由加壓泵從水箱內(nèi)抽水補(bǔ)壓,確保用戶管道的壓力充足。
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