水泵變頻在水廠中的應用

摘要：在水產運行過程中使用水泵變頻技術能夠顯著降低能耗，增加產品的質量和品質，在現實社會中有著廣泛的應用價值。在水泵變頻技術中，變頻調速技術的應用比較廣泛。文章主要結合水泵變頻調節技術，就水泵變頻在水廠中的應用進行了必要的分析，希望通過該次研究對更好地開展該項技術在水廠中的應用有一定的幫助。

關鍵詞：水泵變頻技術；變頻調速技術；泵房；供水系統；水廠 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV734 文章編號：1009-2374（2015）21-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.025

近幾年，隨著人們對水資源需求量的不斷增加，水廠的出水量發生了顯著的變化，為了更好地調節清水池，提升泵房的數量，需要對水泵的頻率進行改變和調整。在水廠運行過程中，如果不及時地對水泵的頻率進行調節，很可能會導致造成巨大的浪費現象，而且對后序水廠的沉淀工作產生巨大的沖擊。因此，在水廠運行過程中，應該及時應用水泵變頻技術，通過調整水泵的轉速實現對輸水量的調整，從而能夠切實實現節能效果，最終降低成本和技術的處理難度，實現水廠良好的供水。此外，良好的供水環境在工業生產中也有不可替代的作用，通過水泵的變頻強化水廠供給中的功能，能夠在一定程度上實現水資源供給和凈化的雙重效果，可以說，該研究具有一定的理論意義和重要的實踐價值。

1 泵房恒壓供水系統

1.1 水泵變頻技術在泵房供水系統中的應用

在水廠供水過程中，水泵的流量往往會受到外界很多影響因素的制約，對用戶的用水情況產生不小的影響，而且水泵在運行過程中，其揚程結構也會受到來自流量以及吸水井水位高低的影響而出現不同程度的變化。所以為了保證水泵在運行過程中始終保持一個較為高效的運行效率，必須對水泵的流量進行一些人為的控制。以往的主要經驗是采用閥門或者多臺水泵投切對水泵的流量進行有效的控制，但是在控制過程中往往起不到良好的控制效果，并且存在很多不確定的因素。因此，為了有效地解決這種問題，水廠通常會通過將一個大功率的變頻器應用到水泵上的方法進行控制，利用水泵變頻技術與使得水泵能夠一直處于一個相對比較穩定的狀態之下，這樣既能夠實現節能降耗，降低生產成本，同時又使得水廠的產量和品質更加優質。可以說，在這種環境下，用變頻調速來實現水廠供水與用調節閥門來實現恒壓供水，具有十分顯著的節能效果。在操作優勢上具有啟動平穩的優點，對電廠的電壓需求也較為恒定，避免了啟動時對電壓的多重風險需求，也正是這種原因，在水泵變頻上的應用效果十分明顯，因而被大量的應用。此外，大大降低了對環境的污染度，這種水泵變頻設施的應用能夠使得燃油的燃燒更加完全、充分，在這種相對開放的場合下實現對環境的最大保護。

1.2 水泵變頻技術在恒壓供水系統中的應用

水泵變頻技術應用恒壓的供水系統中的調節方法主要采用的是PID算法，系統在具體的調節過程中主要包括以下幾個方面：

首先，計算機通過PLC系統地水泵的變頻供水壓設定是合理的數值，當變頻水泵運行過程中，為了保證管網內的壓力與設定的保持一致，變頻水泵中的變頻器會根據供水管網中的壓力變化情況，自動地對內部的壓力進行調節，最終實現了管網和水泵壓力的協調和一致。

其次，當整個供水管網中的壓力小于變頻水泵設定的壓力之后，水泵的變頻器就會及時地進行調整，水泵內的頻率不斷上調，最終達到最大數值。如果送水的壓力依然持續小于電腦設定的數值，那么恒壓供水系統中的PLC系統就恢復發出指令將頻率調節到最小數值。同時還會啟動一臺定速水泵，然后再逐漸增加變頻輸泵的頻率，直到能夠達到預設的數值即可。在運行過程中如果變頻水泵的數值再次增加到了最大數值之后，則需要再一次地重復上述的工作流程。

最后，當送水管網壓力持續高于設定的數值之后，應該將變頻泵的數值繼續下調，直到調節到最小數值，如果送水的壓力持續大于設定數值之后，則恒壓的供水系統中的PLC就會發出相應的指令，停止一臺定速泵的供水，同時還會將變頻的頻率繼續上調，直到達到設定的數值。如果供水變頻水泵的頻率再一次地調制到最大數值，則需要再一次的重復上述的過程。在恒壓供水系統中的應用能夠大大縮短在實踐中的操作誤差，同時能夠在這種作用力的驅使下實現水資源的周期性循環，也就是在最終的傳輸效果中實現一定的優越性的表現，可以說是現階段工業發展的一個極佳選擇。

2 水泵變頻技術在濾池反沖洗系統中的應用

過濾技術已經成為水環境治理中的一個重要手段，通過調研我們知道，供水廠濾池反沖洗廢水約占水廠產水量的1.2%～5.5%，而在回收處理這部分水的過程中可以看出，該過程具有節約水資源和保護環境的雙重意義。截至目前，國內很多水廠設有回收工藝的水廠通常將反沖洗廢水直接回收至水廠前端，在使用的過程中與水廠原水混合后處理，這種做法對水廠主流程會產生沖擊負荷，同時由于回收池上清液中仍含有較多有機物、微生物及重金屬，因此存在水質安全風險。可見，對于其風險防范是一個重要任務。

在水廠運行過程中，為了保證濾池的效率不斷提高，必須對濾池進行必要的清理工作。從而保證濾池能夠得到恢復并不斷發揮其應用的作用。在濾池清理過程中對其進行反復的沖洗是解決濾池問題的主要手段，但是在實際的工作過程中對其進行沖洗并不是一件簡單的工作，相反如果在沖洗過程中沒有全面清理的話，就達不到應有的作用和目的，在長時間的使用過程中，就可能會導致產生堵塞的現象。因此，在對濾池進行清理的過程中，從我國的實際情況出發，自控系統必須具備成熟且完備的故障診斷和保護功能，這樣才能保持各個設備的完好。將水泵變頻技術應用到濾池沖洗當中，利用變頻器對設備的運轉頻率進行調節，從而保證整個濾池的反復沖洗強度始終能夠維持在正常的工藝水平范圍之內，這樣就能夠大大的提高整個沖洗系統的運行可靠性，同時還能夠有效減少人工操作的勞動強度，節省了更多的電能和資源，對環境有著十分重要的益處。

通過水泵變頻技術在泵房供水、恒壓供水以及濾池中的供水情況來看，變頻技術已經成為一項極為成熟的水處理技術，并且在國內外的大型水廠中得到廣泛的應用，同時也得到了較為實際的效果，可以說，這種效果既有理論方面，同時也存在于實踐方面。在看到其巨大的優勢的同時，我們不得不關注其存在一定的弊端，在小型水廠能否推廣這種技術？技術成本能否經得起水廠的經濟支撐？取得的效果能否排除其他因素的干擾？這些問題都有待進一步的考察和實驗，實驗室以及工業生產中都充分說明了其可利用性，對環境污染處理、節約能源成本起到巨大的推動作用，可以說是利大于弊，但是不可忽視其存在的弊端。

3 結語

通過對水泵變頻系統在水廠等領域的應用的研究，能夠對能源的節約起到一定的輔助作用，同時能夠在研究中發現其中存在的問題，希望這樣的研究能夠在理論和實踐中起到一定的促進作用，同時也希望能夠引起理論界的重視，進一步研發出節能高效的污水處理設備，為工業的發展蓄積力量。

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作者簡介：高云（1983-），女，河北鹽山人，唐山市自來水公司助理工程師，研究方向：電氣。

（責任編輯：陳 倩）