恒压变频无负压供水系统性能分析

《恒压变频无负压供水系统性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、恒压变频无负压供水系统性能分析摘要：恒压变频无负压供水系统是我国住宅小区供水应用最广泛的新一代节能供水系统。本文从系统思考的角度，用相似原理，对恒压变频无负压供水系统的性能进行了分析计算，发现它是不节能的。它是系统的结构造成的。本文提出了三种具有结构性节能属性的供水系统。　　关键词：变频供水系统相似原理系统思考节能　　1引言　　恒压变频无负压供水系统是建设部2003年推广的节能型供水系统。这种装置的主要工作原理是，把小区供水系统的开式进水水池，变成容积较小的闭式进水箱，并在蓄水罐上安装一个真空消除器，消除高峰负荷时罐内的负压，从而造成对市政自

2、来水管网的直接抽吸作用，以满足自来水管网安全运行的要求，如图1所示。真空消除器其实就是一个压力窗口器，保持罐内的压力P0跟随自来水管网供水压力变化，即在0～市政自来水管网正常压力之间变化。罐内压力低于下限，真空消除器打开，使空气进入罐内；罐内压力高于上限，真空消除器打开，放掉罐内的一些空气。即只有罐内压力低于下限、高于上限时，真空阀才打开，以便进气或排气。如果罐内压力在下限、上限之间时，真空阀是关闭的。由于市政自来水管网20mH2恒压变频无负压供水系统性能分析摘要：恒压变频无负压供水系统是我国住宅小区供水应用最广泛的新一代节能供水系统。本文从

3、系统思考的角度，用相似原理，对恒压变频无负压供水系统的性能进行了分析计算，发现它是不节能的。它是系统的结构造成的。本文提出了三种具有结构性节能属性的供水系统。　　关键词：变频供水系统相似原理系统思考节能　　1引言　　恒压变频无负压供水系统是建设部2003年推广的节能型供水系统。这种装置的主要工作原理是，把小区供水系统的开式进水水池，变成容积较小的闭式进水箱，并在蓄水罐上安装一个真空消除器，消除高峰负荷时罐内的负压，从而造成对市政自来水管网的直接抽吸作用，以满足自来水管网安全运行的要求，如图1所示。真空消除器其实就是一个压力窗口器，保持罐内的压

4、力P0跟随自来水管网供水压力变化，即在0～市政自来水管网正常压力之间变化。罐内压力低于下限，真空消除器打开，使空气进入罐内；罐内压力高于上限，真空消除器打开，放掉罐内的一些空气。即只有罐内压力低于下限、高于上限时，真空阀才打开，以便进气或排气。如果罐内压力在下限、上限之间时，真空阀是关闭的。由于市政自来水管网20mH2O左右的压头P0在进入小区进水灌时没有节流损失掉，因此小区供水系统的变频水泵P1在小区供水时就可以减少20mH2O左右的扬程，从而达到节能供水的目的。下面从系统思考的理念对其性能进行分析。　　图1小区恒压变频无负压给水系统流程图

5、　　2恒压变频供水系统在部分负荷时的性能分析　　恒压变频无负压供水系统的流程图如图1所示。它属于开式直流水系统，其中大楼n是小区最高、最远的点，是小区最不利的用水点。　　在给水系统设计中，要求最不利的用水点有3～5mH2O的供水水头，因此在设计工况给水系统水泵的扬程ΔPp0由公式（1）确定，设计工况水泵的有效功耗Wpe0由公式（2）确定，设计工况水泵的总功耗Wpt0由公式（3）确定，设计工况水泵节省的总功耗Wpset0由公式（4）确定：　　式中：　　ΔPp0—设计工况水泵扬程，Pa；　　S0—从水泵出口看，设计工况供水管路综合阻力系数，PaX

6、s2/m6；　　H0—最不利用水点相对于水泵进口的自然高度，也叫自然压头，mH2O；　　P0—设计工况市政自来水管网供水压头，Pa；　　Wpe0—设计工况水泵的有效功耗，W；　　Wpt0—设计工况水泵的总功耗，W；　　ηps0—设计工况水泵的轴效率，%；　　ηm0—设计工况水泵电机的轴效率，%；　　ηinv0—设计工况水泵变频器的效率，%。　　Wpset0—设计工况水泵节省的总功耗，W。　　设计工况是供水系统最大用水量的工况。在不同用水时段，市政自来水供水管网的供水压头P0是波动的，用水高峰时低，用水低谷时高，会造成小区恒压变频无负压供水系统

7、的水泵工况点随着管网的供水压头的波动而漂移。按照自来水公司为保证市政自来水供水管网安全运行，要求小区供水系统不能影响、干涉自来水供水压力P0的变化，这就对利用波动的供水管网供水压头P0的压力能、保证变频水泵时时在高效工况点运行以取得显著的节能效果来说，增加了不少的难度。但要达到这样的目的，必须深刻理解系统的结构及其性能。下面分析恒压变频无负压供水系统为时时跟踪小区用水量的变化时所表现的特性，特别是节能特性，以加深对系统的认识。　　按照水电比拟原理在额定流量L0时供水管网的静压从P0升高为P1时，系统的最不利用水点水路的吉尔霍夫水路水压定律计算

8、公式分别为（5）、（6）：　　式中下标为”0”者为设计状态参数，下标为”1”者为管网静压为P1时的状态参数。　　ΔPp—水泵扬程，Pa；　　Sst—从水泵出口看，管