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　　内容提示：经验交流 190 2018 年 1 月 03 变频供水设备发展及工作原理简述 王 娟 中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段，江苏 徐州 221000 摘要 ：本文结合变频供水设备发展趋势，对目前普遍使用的变频恒压供水设备和无负压变频供水设备工作原理进行了简述，并就两种设备的优缺点进行了比对。 关键词：变频；恒压；工作原理 中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2018)01-0190-01 变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时，通过自动调节水泵转速使出口压力保持不变的供水方式。供水管网的出口压力值是根据用户需求设定的。传统的恒压供水方式是采用...

　　经验交流 190 2018 年 1 月 03 变频供水设备发展及工作原理简述 王 娟 中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段，江苏 徐州 221000 摘要 ：本文结合变频供水设备发展趋势，对目前普遍使用的变频恒压供水设备和无负压变频供水设备工作原理进行了简述，并就两种设备的优缺点进行了比对。 关键词：变频；恒压；工作原理 中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2018)01-0190-01 变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时，通过自动调节水泵转速使出口压力保持不变的供水方式。供水管网的出口压力值是根据用户需求设定的。传统的恒压供水方式是采用水塔、高水位箱、气压罐等设施实现的。 近年来，随着变频调速技术的日益成熟，其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式，在供水系统中得到广泛的应用。变频恒压供水系统对水泵电机实行无级调速，依据用水量及水压变化通过微机监测、运算，自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求，是目前最先进、合理的节能供水系统。与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势。 1 变频供水设备的发展历史 上世纪 80 年代至今，变频供水设备自“重力式上下水位控制方式气压式供水方式变频恒压供水方式无负压叠压供水方式补水式无负压叠压供水方式分质补水式无负压叠压供水方式”共经历 6 代更替完善，技术日趋成熟和稳定。其前三代产品均需建造水池（箱），自来水放入水池（箱），再从零压力启动。自第四代无负压叠压供水方式运用以来，充分利用市政管网原有压力，大大减少了水池（箱）等基建投入，整个体系建造运行更节省节能。 2 变频供水设备第三代 （ 变频恒压供水方式 ） 变频恒压供水设备是运用当今最先进的微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。主要由水泵机组、测压稳压罐、压力传感器、变频控制柜等组成。 2.1 工作原理 根据用户要求，先设定给水压力值，然后通电运行，压力传感器监测管网压力，并转为电信号送至可编程控制器或微机控制器，经分析处理，将信号传至变频器来控制水泵运行。当用水量增加时，其输出的电压及频率升高，水泵转数升高，出水量增加；当水量减小时，水泵转数降低，减少出水量，使管网压力维持设定压力值。在多台泵运行时，逐机软启动，由变频转工频至压力流量满足为止，实现了水泵的循环控制；当夜间小流量运行时，可通过变频水泵来维持工作。 2.2 变频器控制方式 （1）变频器控制器移动方式 一台变频器起到多台变频器的效果并节约电能及软启动水泵。补助泵启动电流为额定电流的 200-300%。 （2）变频器控制固定方式 变频器控制固定在一台泵上运行，补助泵启动时会发生启动电流过大及压力波动大。补助泵启动电流为额定电流的500-600%。 （3）变频器控制方式和交替运行方式的差异：交替运行是恒压变频供水的基本功能，所有水泵停止后再启动时最初启动的泵变频调速运行，该泵为主泵。每次启动或任意设定时间内交替启动水泵以防止某台水泵启动频繁。 3 变频供水设备第四代（无负压变频供水方式） 无负压变频供水设备是以市政管网为水源，充分利用了市政管网原有的压力，形成密闭的连续接力增压供水方式，节能效果好，没有水质的二次污染，是变频恒压供水设备的发展与延伸。无负压变频供水设备主要由控制柜、无负压稳流罐和水泵机组等组成。 工作原理：无负压变频供水设备投入使用，管网自来水进入稳流罐，罐内空气从真空消除器排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。自来水管网压力能够满足用水要求时，系统由旁通止回阀向用水管网直接供水；自来水管网压力不能满足用水要求时，系统压力信号由远传压力表反馈给变频控制器，水泵运行，并根据用水量的大小自动调节转速恒压供水，运转水泵达到工频转速时，启动另一台水泵变频运转。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰时，若自来水管网水量小于小泵流量，稳流罐内的水作为补充水源仍然能正常供水，此时，空气由真空消除器进入稳流罐欧亚体育，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压，用水高峰过后，系统又恢复到正常供水状态。当自来水管网停水，造成稳流罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组。夜间小流量供水且自来水管网压力不能满足要求时，气压罐可以贮存并释放能量变频供水，避免了水泵频繁启动。 4 变频供水设备与恒压供水设备优缺点 比对 无负压供水设备与变频恒压供水设备本质上实现功能是一样的，都是起到恒压的作用，他们的区别是在实现恒压的原理(过程)不一样。从使用上看,还有以下几个方面区别： （1）卫生方面。变频供水设备需将市政水注入水池（箱）内后再经水泵打出，存在二次污染；无负压供水设备和市政管网直连，没有二次污染。 （2）节能方面。变频供水浪费了市政管网压力，无负压供水利用市政管网原有压力进行管道增压供水。 （3）占地面积。变频供水需配置水池（箱），占据一部分面积。 （4）使用和运行成本。变频恒压供水设备成本比无负压供水设备的成本低，但变频恒压设备的后期维护成本高，如清洗水池（箱）等。 5 结论 （1）市政供水压力稳定、水量充足时：无负压变频供水可充分发挥优势，在节能效果方面优于普通变频恒压供水，在设备的成本方面也低于普通变频恒压供水。 （2）市政供水压力不稳定、水量不充足时：无负压变频供水设备需要增加水箱做为备用水源，在设备成本方面已经高于普通变频恒压供水设备，节能方面效果也不会很明显，此时变频供水设备更合适。 参考文献 [1]张燕宾.《变频调速应用实践》[M].北京：机械工业出版社，2001 [2]朱玉堂.《变频恒压供水系统的研究开发及应用》[D].浙江大学，2005