變頻調(diào)速恒壓供水中問(wèn)題分析(小流量、零流量問(wèn)題)
2020-05-230
建筑小區(qū)的流量變化范圍很大,在深夜時(shí)分會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)用水量少,甚至幾乎不用水 的情況,這就存在一個(gè)小流量(零流量)供水的問(wèn)題。此時(shí),如果用大的變頻調(diào)速泵供 水,會(huì)造成能量浪費(fèi)和低效運(yùn)行的問(wèn)題,并且大泵如果一天24h,一年365天不間斷工 作,會(huì)嚴(yán)重影響主(大)泵的使用壽命。在《全國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)工程技術(shù)措施》2009 版2.7.1-3規(guī)定:“系統(tǒng)若有持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間處于小流量工作狀態(tài)時(shí),宜另配輔(?。┍?(或氣壓罐)”。在《微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備》CJT352-2010[46]中6.2.2規(guī)定:“設(shè) 備應(yīng)具有流量運(yùn)行功能,當(dāng)設(shè)備供水流量小于單臺(tái)工作泵額定流量的25%時(shí),設(shè)備應(yīng)能 自動(dòng)進(jìn)入小流量運(yùn)行的節(jié)能狀態(tài),并應(yīng)滿足壓力要求”。
在《二次供水工程技術(shù)規(guī)程》 CJJ140-2010[47]中8.1.2條規(guī)定:“變頻調(diào)速控制時(shí),設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行小流量運(yùn)行控制”。 傳統(tǒng)的變頻調(diào)速恒壓供水方法中,在大流量時(shí)大泵變頻調(diào)速供水,在小流量時(shí)小泵與氣 壓罐聯(lián)合供水,小泵工頻運(yùn)行。當(dāng)管網(wǎng)用水量小于設(shè)定的下限流量時(shí),自動(dòng)切斷主泵供 水系統(tǒng),小泵和氣壓水罐系統(tǒng)運(yùn)行;當(dāng)小氣壓罐內(nèi)壓力降至P1(最低工作壓力時(shí)),通過(guò) 壓力開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)小泵,若小泵的供水量大于管網(wǎng)的用水量,則小氣壓罐內(nèi)的壓力逐漸 上升,達(dá)到最高工作壓力P2時(shí),小泵自動(dòng)停止;當(dāng)管網(wǎng)用水量大于設(shè)定的下限值時(shí), 切斷小氣壓水罐系統(tǒng)的運(yùn)行,靠主泵按照正常的變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行。
但是,在傳統(tǒng)變頻 恒壓供水系統(tǒng)中,主、輔泵之間的切換點(diǎn)一直比較模糊,沒(méi)能使兩者高效銜接起來(lái)。例 如,在《全國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)工程技術(shù)措施》2009版中2.7.1-3規(guī)定:“小流量工況的水 泵,其流量可為1/3?1/2單臺(tái)主泵的流量”。為了使變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)最大程度的優(yōu)化, 小泵的設(shè)計(jì)流量值應(yīng)該為大泵退出頻率時(shí)對(duì)應(yīng)的流量,我們把此頻率稱(chēng)為閾值頻率[18]。 這里要說(shuō)明的一點(diǎn)是,這里的大泵退出頻率是主泵調(diào)速時(shí),在保證恒壓值的前提下,水 泵特性曲線高效段左端點(diǎn)與恒壓值相交時(shí)的頻率。這樣的配置就可使主、輔泵之間實(shí)現(xiàn) 高效對(duì)接。
關(guān)于小流量范圍內(nèi)的供水,除了用小泵工頻加氣壓罐聯(lián)合供水的方式,也可直接采 用對(duì)小泵直接變頻供水的方式,此時(shí)沒(méi)有氣壓罐的設(shè)置[48]。這里筆者認(rèn)為,小流量范圍 內(nèi)采用變頻調(diào)速供水是沒(méi)必要的。因?yàn)槭紫?,在小流量范圍?nèi)無(wú)論是采用變頻調(diào)速供水 還是采用工頻加氣壓罐聯(lián)合供水的方式,都無(wú)法在此流量范圍內(nèi)完全高效運(yùn)行,并且與 大流量范圍內(nèi)水泵高效運(yùn)行所節(jié)省的能量相比小流量范圍內(nèi)可節(jié)省的流量是相當(dāng)有限 的。
其次,小流量范圍內(nèi)采用變頻調(diào)速供水,會(huì)額外增加一臺(tái)變頻器,增大了工程的造 價(jià)。再者,小泵工頻加氣壓罐聯(lián)合供水的方式中氣壓罐除了輔助供水之外,還可以避免 主、輔泵頻繁啟動(dòng)、防水錘、在管網(wǎng)滲漏水或夜間小流量(零流量)時(shí),保持管網(wǎng)壓力 相對(duì)恒定。