楊國強(qiáng)

哈爾濱供水集團(tuán)有限責(zé)任公司二次供水分公司 黑龍江哈爾濱 150000

在實(shí)際給水管網(wǎng)運(yùn)行過程中，管網(wǎng)水壓與供水范圍息息相關(guān)。當(dāng)管網(wǎng)供水壓力較小的情況下，可以降低供水企業(yè)運(yùn)行成本，同時(shí)還能夠避免管網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)生安全事故。一旦供水壓力過小，高層建筑用水則需要進(jìn)行二次加壓供水。為了能夠進(jìn)一步降低二次供水能耗，需要提高變頻水泵的應(yīng)用效果，為二次供水系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 二次加壓供水方式

1.1 城市二次加壓供水方式具有多樣性

在一些較為常見的供水方式中，其中氣壓給水由氣壓罐、恒速水泵及控制器件等作為重要供水設(shè)備，在具體供水過程中，水泵不管處于何種狀態(tài)，都能夠確保向給水系統(tǒng)連續(xù)和自動(dòng)的供水。而且這種給水方式運(yùn)行過程中，通過高位水箱承擔(dān)著水壓維持和水塔的功能，水質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)二次污染，但供水過程中運(yùn)行成本較高[1]。

1.2 水池-水泵-水箱供水方式

這種供水方式是通過應(yīng)用高位水箱和恒速水泵進(jìn)行供水，高位水箱具有較好的恒壓作用，而且在恒速下的運(yùn)行的水泵工況具有較好的高效性，并通過發(fā)揮水箱的調(diào)節(jié)作用，能夠有效的緩解城市用水矛盾。而且這種供水方式能耗處于較低水平，但水質(zhì)易被污染，因此在二次供水中應(yīng)用較少。

1.3 變頻水泵供水方式

這種供水方式實(shí)現(xiàn)了各種先進(jìn)技術(shù)的集成，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和PLC 技術(shù)的有效應(yīng)用，水泵在運(yùn)行過程能夠根據(jù)用水變化自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，更好的完成供水任務(wù)。相較于恒速水泵，變頻水泵在節(jié)能方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，而且在供水過程中能源消耗處于較低水平，沒有二次污染問題的發(fā)生，因此在當(dāng)前城市二次供水系統(tǒng)中其應(yīng)用十分普遍。

在二次供水過程中采用變頻水泵方式進(jìn)行供水時(shí)，一旦管網(wǎng)出現(xiàn)瞬間壓力變化，則水泵能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，管網(wǎng)主干出口端的壓力值不會(huì)出現(xiàn)變化，在實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)供水環(huán)境改善的基礎(chǔ)上，而且供水系統(tǒng)還能夠保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)下。通常情況下采用變頻水泵進(jìn)行二次供水過程中，以異步電動(dòng)機(jī)作為供水水泵的電動(dòng)機(jī)，具體運(yùn)行過程中應(yīng)用變頻控制器進(jìn)行調(diào)速，水泵自身具備的能量對(duì)于水泵系統(tǒng)的水位和壓力差具有較好的克服作用，特別是在變負(fù)荷工作情況下，可以更好的凸顯出變頻水泵在二次供水系統(tǒng)中的節(jié)能優(yōu)勢(shì)[2]。

2 二次供水變頻水泵運(yùn)行效率低的原因

2.1 選擇的水泵不合理

目前一些二次供水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在變頻供水系統(tǒng)能耗較高的問題，并沒有達(dá)到節(jié)能的效果。這主要是由于在當(dāng)前變頻水泵二次供水運(yùn)行過程中，一些技術(shù)人員對(duì)變頻水泵缺乏了解，往往以為只要是變頻技術(shù)即能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。這就導(dǎo)致二次供水變頻水泵選擇時(shí)沒有與實(shí)際情況相結(jié)合，具有較強(qiáng)的隨意性。由于水泵選擇欠缺合理性，從而造成變頻水泵運(yùn)行效率不高。

2.2 局部水損大

在當(dāng)前二次供水系統(tǒng)建設(shè)過程中，變頻供水系統(tǒng)多是由廠家直接提供，并采用集成組裝的方式。大部分廠家主要構(gòu)件自主進(jìn)行研究，一些控制元件和閥件等通過市場進(jìn)行采購，廠家在對(duì)這些器件選購過程中，對(duì)于閥件的局部損失一般會(huì)忽視，從而導(dǎo)致水泵實(shí)際運(yùn)行效率無法達(dá)到最佳水平。

3 提高二次供水變頻水泵運(yùn)行效率的措施

3.1 建立用水負(fù)荷模型

利用變頻水泵進(jìn)行二次供水時(shí)，目前變頻供水技術(shù)方面的研究較多，但具體針對(duì)于供水用戶用水量和用水規(guī)模方面的研究較少，這也不利于二次供水變頻水泵運(yùn)行效率的提高。因此在實(shí)際工作中需要重視對(duì)用戶用水特性的分析，以此來選擇具有較好匹配性的變頻水泵。因此在二次供水設(shè)計(jì)工作中，宜針對(duì)具體用水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，構(gòu)建用水負(fù)荷模型，從而選擇與供水系統(tǒng)相適宜的變頻水泵，確保變頻水泵能夠高效、穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

3.2 開發(fā)新型控制系統(tǒng)

當(dāng)二次供水控制系統(tǒng)不合理時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致變頻水泵低效運(yùn)行。這種情況下，需要對(duì)水泵出口壓力恒定控制模式進(jìn)行改善，采用水泵出口變壓變流量控制，并采用單變頻控制方式，以此來提高變頻水泵運(yùn)行的高效性。通過對(duì)二次供水變頻水泵控制方式進(jìn)行確定后，宜分析水泵效率調(diào)速極限因素，確保水泵全流量運(yùn)行，進(jìn)一步的高其運(yùn)行的高效性。部分建設(shè)二次供水過程中存在管網(wǎng)變化因素多及用水變化大等特點(diǎn)，宜全面分析水泵效率調(diào)速極限、管網(wǎng)特性和控制策略，進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)工程化水平，為二次供水變頻水泵的高效運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 降低變頻供水設(shè)備內(nèi)部損耗

變頻水泵在二次供水系統(tǒng)中應(yīng)用過程中，在其運(yùn)行過程中避免不了會(huì)存在一定的損耗，一旦水泵內(nèi)部損耗過大，必然會(huì)對(duì)其運(yùn)行效率帶來較大的影響。因此針對(duì)于變頻供水設(shè)備，需要對(duì)其運(yùn)行過程中的內(nèi)部損耗進(jìn)行有效控制，提高其運(yùn)行效率，為變頻水泵的高效運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。另外，還需要重視對(duì)變頻水泵自身質(zhì)量的有效管控，這就需要生產(chǎn)廠家要嚴(yán)格把控生產(chǎn)過程中質(zhì)量關(guān)，只有與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求相符合的變頻水泵才能出廠。而且在具體選配相關(guān)器件時(shí)也需要與設(shè)備的具體情況相結(jié)合，確保彼此之間具有較好的匹配性，為設(shè)備整體運(yùn)行效率的提升起到積極的促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

對(duì)于二次供水變頻水泵的運(yùn)行，導(dǎo)致其低效運(yùn)行的原因較多，因此在二次供水系統(tǒng)中應(yīng)用變頻水泵過程中，需要重視構(gòu)建用水負(fù)荷模型，積極開始與二次供水實(shí)際情況更適宜的控制系統(tǒng)，以此來提高變頻水泵運(yùn)行的效率，保證二次供水系統(tǒng)的高效、可靠運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。