提高二次供水變頻水泵運行效率的措施分析

楊國強

哈爾濱供水集團有限責任公司二次供水分公司 黑龍江哈爾濱 150000

在實際給水管網運行過程中，管網水壓與供水范圍息息相關。當管網供水壓力較小的情況下，可以降低供水企業(yè)運行成本，同時還能夠避免管網運行中發(fā)生安全事故。一旦供水壓力過小，高層建筑用水則需要進行二次加壓供水。為了能夠進一步降低二次供水能耗，需要提高變頻水泵的應用效果，為二次供水系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運行打下堅實的基礎。

1 二次加壓供水方式

1.1 城市二次加壓供水方式具有多樣性

在一些較為常見的供水方式中，其中氣壓給水由氣壓罐、恒速水泵及控制器件等作為重要供水設備，在具體供水過程中，水泵不管處于何種狀態(tài)，都能夠確保向給水系統(tǒng)連續(xù)和自動的供水。而且這種給水方式運行過程中，通過高位水箱承擔著水壓維持和水塔的功能，水質不會出現二次污染，但供水過程中運行成本較高[1]。

1.2 水池-水泵-水箱供水方式

這種供水方式是通過應用高位水箱和恒速水泵進行供水，高位水箱具有較好的恒壓作用，而且在恒速下的運行的水泵工況具有較好的高效性，并通過發(fā)揮水箱的調節(jié)作用，能夠有效的緩解城市用水矛盾。而且這種供水方式能耗處于較低水平，但水質易被污染，因此在二次供水中應用較少。

1.3 變頻水泵供水方式

這種供水方式實現了各種先進技術的集成，特別是計算機技術、自動控制技術和PLC 技術的有效應用，水泵在運行過程能夠根據用水變化自動調整轉速，更好的完成供水任務。相較于恒速水泵，變頻水泵在節(jié)能方面表現出較強的優(yōu)勢，而且在供水過程中能源消耗處于較低水平，沒有二次污染問題的發(fā)生，因此在當前城市二次供水系統(tǒng)中其應用十分普遍。

在二次供水過程中采用變頻水泵方式進行供水時，一旦管網出現瞬間壓力變化，則水泵能夠實現自動調節(jié)，管網主干出口端的壓力值不會出現變化，在實現給水管網供水環(huán)境改善的基礎上，而且供水系統(tǒng)還能夠保持在最佳的運行狀態(tài)下。通常情況下采用變頻水泵進行二次供水過程中，以異步電動機作為供水水泵的電動機，具體運行過程中應用變頻控制器進行調速，水泵自身具備的能量對于水泵系統(tǒng)的水位和壓力差具有較好的克服作用，特別是在變負荷工作情況下，可以更好的凸顯出變頻水泵在二次供水系統(tǒng)中的節(jié)能優(yōu)勢[2]。

2 二次供水變頻水泵運行效率低的原因

2.1 選擇的水泵不合理

目前一些二次供水系統(tǒng)運行時存在變頻供水系統(tǒng)能耗較高的問題，并沒有達到節(jié)能的效果。這主要是由于在當前變頻水泵二次供水運行過程中，一些技術人員對變頻水泵缺乏了解，往往以為只要是變頻技術即能夠實現節(jié)能。這就導致二次供水變頻水泵選擇時沒有與實際情況相結合，具有較強的隨意性。由于水泵選擇欠缺合理性，從而造成變頻水泵運行效率不高。

2.2 局部水損大

在當前二次供水系統(tǒng)建設過程中，變頻供水系統(tǒng)多是由廠家直接提供，并采用集成組裝的方式。大部分廠家主要構件自主進行研究，一些控制元件和閥件等通過市場進行采購，廠家在對這些器件選購過程中，對于閥件的局部損失一般會忽視，從而導致水泵實際運行效率無法達到最佳水平。

3 提高二次供水變頻水泵運行效率的措施

3.1 建立用水負荷模型

利用變頻水泵進行二次供水時，目前變頻供水技術方面的研究較多，但具體針對于供水用戶用水量和用水規(guī)模方面的研究較少，這也不利于二次供水變頻水泵運行效率的提高。因此在實際工作中需要重視對用戶用水特性的分析，以此來選擇具有較好匹配性的變頻水泵。因此在二次供水設計工作中，宜針對具體用水數據進行深入分析，構建用水負荷模型，從而選擇與供水系統(tǒng)相適宜的變頻水泵，確保變頻水泵能夠高效、穩(wěn)定運行[3]。

3.2 開發(fā)新型控制系統(tǒng)

當二次供水控制系統(tǒng)不合理時，則會導致變頻水泵低效運行。這種情況下，需要對水泵出口壓力恒定控制模式進行改善，采用水泵出口變壓變流量控制，并采用單變頻控制方式，以此來提高變頻水泵運行的高效性。通過對二次供水變頻水泵控制方式進行確定后，宜分析水泵效率調速極限因素，確保水泵全流量運行，進一步的高其運行的高效性。部分建設二次供水過程中存在管網變化因素多及用水變化大等特點，宜全面分析水泵效率調速極限、管網特性和控制策略，進一步提高控制系統(tǒng)工程化水平，為二次供水變頻水泵的高效運行打下堅實的基礎。

3.3 降低變頻供水設備內部損耗

變頻水泵在二次供水系統(tǒng)中應用過程中，在其運行過程中避免不了會存在一定的損耗，一旦水泵內部損耗過大，必然會對其運行效率帶來較大的影響。因此針對于變頻供水設備，需要對其運行過程中的內部損耗進行有效控制，提高其運行效率，為變頻水泵的高效運行打下良好的基礎。另外，還需要重視對變頻水泵自身質量的有效管控，這就需要生產廠家要嚴格把控生產過程中質量關，只有與質量標準要求相符合的變頻水泵才能出廠。而且在具體選配相關器件時也需要與設備的具體情況相結合，確保彼此之間具有較好的匹配性，為設備整體運行效率的提升起到積極的促進作用。

4 結語

對于二次供水變頻水泵的運行，導致其低效運行的原因較多，因此在二次供水系統(tǒng)中應用變頻水泵過程中，需要重視構建用水負荷模型，積極開始與二次供水實際情況更適宜的控制系統(tǒng)，以此來提高變頻水泵運行的效率，保證二次供水系統(tǒng)的高效、可靠運行，從而實現節(jié)能降耗的目的。