供水系统中调速水泵有关问题的探讨

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1、供水系统中调速水泵有关问题的探讨1.全速泵和调速泵直接并联运行需要注意的几个问题　　a全速泵和调速泵的配置方案　　从前面的分析很容易知道，需要多台水泵并联供水时，如果调速泵的容量能够满足最大的峰谷调节能力，则只要配置一台调速泵即可，多台水泵同时调速不仅浪费投资，理论上也是没有必要的。当然，如果单台调速泵的容量无法满足最大的峰谷调节需要，配置多台调速水泵，在流量大幅度变化时，不存在定速泵的再投入和再切除问题，控制和操作简单，水压控制平稳。　　b调速水泵的最低允许转速　　从以上的特性曲线看出，如果管网总流量为q2，管网水压为h2，定速泵将仍然以n1速

2、度运行，达到出口压力h2时提供的流量为q2，运行于b点，单台水泵就已经满足供水要求。这时调速泵降速到n4速度运行，达到出口压力h2时提供的流量为0。　　如果管网总流量进一步下降，而仍然要保持管网水压为h2，调速泵转速将降到n4以下，这时调速水泵虽然正转，但开始出现水倒流现象(假设没有配置止回阀)。定速泵多出的供水能力将被调速水泵所消耗，真正出现能量浪费现象。　　在用变频器作调速水泵的驱动时，应将变频器的最低频率限制在n4转速之上。变频器作恒压运行过程中，如果达到这个最低频率点，应该切除一台工频泵，由调速泵提速后继续运行(假设调速泵和工频定速泵容量

3、相同)，满足供水要求。　　a调速水泵和定速水泵的流量分配问题　　调速泵和定速泵并联运行时，如果总管压力不变并且设定在正常范围，原来水泵选型也比较合理，调速水泵速度在正常调速范围，那么调速水泵和定速水泵的阀门都可以全部打开，以取得最大的节能效果。但如果工艺上需要一个比正常值低的水压，或者定速泵的额定扬程远高于实际的管网水压值，则调速过程中可能需要适当关闭工频水泵的出口阀门，以防工频水泵过流。　　b调速水泵的机械震动问题　　传统的水泵都是按工频全速运转设计的，一般只在最高转速下长期运行，仅在启动过程中短时经历其他转速点，所以难保在除工频之外的其他频率

4、点上不存在机械共振现象。将传统的水泵用调速装置驱动调速运行后，除工频点之外，水泵也可能在调速区域的所有频点上稳定运行，所以需要在整个调速区域对水泵机组作机械共振测定。如果存在机械共振频点，应该输入变频器，防止变频器在这些特殊的频率点上长期运行。　　c流量变化时水泵的切除和投入对水压的影响　　多台水泵并联运行时，出现调速水泵流量为0时，应逐步关闭一台定速水泵的出口阀门，调速水泵将自动升速接管原定速水泵的供水份额(假设调速泵容量不小于工频定速泵容量)。定速水泵的出口阀门全部关闭后，将定速水泵切除。定速水泵出口阀门的逐步关闭和最终切除，由电气线路控制自

5、动实现。如果调速水泵流量为0时，不经过阀门的逐渐关闭过程就突然切除定速水泵，将导致水压的波动。　　多台水泵并联运行时，出现调速水泵达到最大转速时，应立即增开一台定速水泵，逐步开启该定速水泵的出口阀门，调速水泵将自动降速出让供水份额。定速水泵的启动和出口阀门的逐步打开，由电气线路控制自动实现。　　a水泵最佳效率运行点　　水泵在设计时，有一个效率最佳的运行点。出口压头过大或过低，流量过大或过小，虽然水泵仍然可以运行，但达不到最佳效率。供水系统设计时，应按实际压力和流量处于水泵效率最佳的运行点来选择和配置水泵。　　调速运行后，水泵工作点变化范围较大，在

6、一定水压和流量区间下工频运行具有最佳效率的水泵，在其他转速运行时效率不一定达到最佳值(但比调节阀门引起的效率下降要小得多)。水泵的生产设计厂家有必要对水泵在各种速度下都得到最佳运行效率的课题加以研究，生产一种在调速范围内的各种速度下都有较高的运行效率、并且不会发生机械共振的水泵专作调速水泵使用。　　b恒压供水和供水量的关系　　作为供水企业，总希望单位时间内供出的水量越多越好，但这和用调速泵实现恒压供水并不矛盾。实际上，水流量的多少主要还是取决于用户用水量的大小，并不能由供水企业主观愿望而定。当然，适当提高供水水压有可能使供出的水量有所增加，但水量

7、的增加有限，一味提高水压，不仅提高供水成本，有时还威胁管网安全，所以恒压供水现在还是调速水泵在很多自来水行业的运行方式。　　2、水泵常见的各种调速方式　　对高压大功率的水泵，常见的调速方式有液力偶合器调速、串级调速、内反馈调速、变频调速等多种方式。　　2.1液力偶合器　　液力偶合器调速应用较早，成本较低。但该技术属于滑差功率消耗型调速技术，转速越低，效率越低。它属于一种机械传输装置，必须插入在电机和水泵之间进行安装，对于水泵调速改造项目也不太适用，同时正因为它是电机和水泵的连接纽带，一旦它发生故障，水泵将无法运行。另外它不能解决电机的启动问题，电

8、机仍然需要直接启动，启动冲击较大。液力偶合器本身维护工作量也很大，需要经常停机检修，换件换油。基于以上一些原因，尽管其成本低廉，除了历史