变频调速是供水系统节能的最佳选择

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1、变频调速是供水系统节能的最佳选择学号：631203090118姓名：王炜摘要：从供水系统特点出发，分析了几种调流技术的实际效果，论述了水工业领域调速节能的必要性，同时指出采用变频调速是节能的最佳选择。实践是检验各种调速节能高新技术优劣的唯一标准，理论问题已解决了，现在要加强各行业实践中的应用研究。关键词：水工业领域调速技术节能优化策略1引言由于全国各省市城镇化建设的飞速发展，近年来出现严重缺电缺水现象。许多城市出现限电限水现象。国家出巨资进行大规模的给水排水工程建设。据统计及预测，全国城市缺水2000X104m3/d,排放污水

2、量约1X108m3/d,我国每年新建扩建的水厂近600X104m3/d,污水处理厂的处理能力将达到700X104m3/d左右。建好管好给水厂和污水处理厂是缓解水工业与现代化城镇建设的矛盾，是关系到国计民生的重要课题。在给排水工程的建设和管理运行中，设备运行管理费用很高，其屮水厂的电耗约占50%。综观给水排水行业绝大多数是老企业，设备陈旧，供屯设备老化，自动化水平低下，药耗严重，先进控制技术极少采用。近几年，新上的给排水厂门动化水平高些，也采用了一些先进控制技术，也组建了一些优化调速的综合自动化监控系统。但大多数新建的FCS、D

3、CS、PLC监控系统也不能进行网络化监控，造成许多资源的消费。有许多厂站存在先天性的缺陷，变电站位置不合理，配电电缆太多太长，变压器等设备选择不合理,特别是水泵机组选择不合理，工艺流程总体布局不合理，使给水排水系统的电耗居高不2给排水厂运行管理，应从工艺流程及其配套用电设备的变配电系统的综合设计系统、加药系统、水泵机组系统的三方向进行重点研究，要制定每吨水的综合制造单位电耗和药耗标准，即从毎吨水的投资到运行的最佳的代价做文章。在这里，单就水泵机组的最佳节能技术在实际屮的选择进行分析和研究。2城市供水系统特点2.1城市供水系统工

4、况特点一个城市的供水系统特点，就是多水源、多泵站、多水厂、多管网、变化大。一年之屮，随季节而变的日变化，一日之内又随时间而变化的时变化。进水水质和流量也是非线性的在变化。设计中一般均以高日高吋为设计点，表面上看已满足了供水需求，但实际上大部分系统均不能满足实际的水变化。一个供水系统，一个水厂的综合水泵扬程是出几何高差和管道摩阻变化所组成。几何高差是不变的，而管道摩阻是随流量的平方而变化。当输配水管道距离长而选的几何高差较小时，管道小时，管道摩阻在扬程屮所占比重就增大;而在后半夜或所需供水量极小时，配水扬程就变得很低，将使水泵的

5、工作点远离咼效区。2.2供水系统变化系数(1)H变化系数最高H用水量与年平均日用水量之比叫高日系数Kdl,而低H系数为当日最低用水量与年平均用水量之比Kd2o一般Kdl在1.2至1.5之间，为了宏观定性分析，取Kdl=1.4,Kd2=0.6o⑵时变化系数高时系数Khl:最高小时用水量与Fl平均小时用水量之比；Khl在1.3至1.6Z间，一般取1.4;低时系数Kh2〜0.5左右。2.3总的综合扬程流量变化(1)取水厂站流量变化:一般，取水厂站选泵的扬程按毎年最大流量，毎年最低水位来考虑，其流量变化系数为：KQ二Kdl/Kd2二1

6、.4/0.6=2.33实际上每年最低水位机率很小，每年绝人多数时间均高于这个低水位，所选泵的扬程长期不能运转在高效率区域内。(2)净配水厂站流量变化用水的高峰季节，在分压供水系统屮耍增加供水管网的压力，就要调节管网的供水量，按最大供水量、最高管网压力来选择配水泵及台数。配水系统流量变化是:可Kj=Kdl*Kkl/Kd2Kk2=1.4*1.4/0.6*0.5=6.53曲此口J见，流量变化是很大的，配水泵站比取水厂站的流量变化更大，这说明水工业领域必须考虑调流的主要原因。也说明水泵机组优化调速节能的潜力巨大。3变频调速是各种调流方

7、式的最佳选择水泵的特性曲线冇Q-H,Q-P,Q-n,Q・G管道特性曲线。它们分别表示流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率、流量与管道摩阻特性之间的关系。(1)用水量总是变化的，当用水量减小时，如果水泵正常运行，则系统压力将增高。当流量减小到75%和50%时，它们的变化是:用水量减小时，系统压力憋高,而Hf将加大,Q・G曲线平移到Q‘-Gf,Q"・G"曲线上,它们与Q・H曲线交点为A'和A〃点，由曲线可知，水泵的工作效率降低了，大量水头损失掉了，漏水量也将大大增加。(2)为了使水泵工作效率仍保持在高效区，采用关小出水闸阀的角度來

8、调流，此时，水头损失全浪费在闸阀上。⑶为了适应流量的变化，可改变水泵运转台数和组合，此时，水泵的工作点将运转在低效率上，大量的能源将浪费在管道的水头损失上。4结束语一个现代化城市的迅猛发展，加速了水工业系统工程的大量上马。水工业领域中的泵类负荷约占全国用电负荷的40%。纵观我