深井泵變頻供水設(shè)備

　　一、宇泉深井泵變頻供水設(shè)備核心技術(shù)
　　核心技術(shù)：保持管網(wǎng)壓力恒定，防止管網(wǎng)壓力過大，管網(wǎng)爆裂。許多深井泵沒有選用恒壓控制，而是水泵直接供水，當(dāng)用水負(fù)荷減少時（用戶用水少），管網(wǎng)壓力會升高，常常引起閥門和接頭等處爆裂，讓費大量的水，也增加了維修成本，特別是很多農(nóng)村采用的是增強塑料管，更加容易造成爆管的可能。恒壓供水的方式有水塔供水和氣壓供水及變頻恒壓供水三種方式，變頻恒壓供水控制方式是投資少，也是省電的控制方式，沒有水塔供水的占地問題和氣壓供水水泵頻繁啟停問題，實踐檢驗，變頻恒壓供水控制方式恒壓控制方式。
　　能夠節(jié)省電能，降低供水成本。變頻控制可以讓深井泵在用水量小的時候，降低水泵的轉(zhuǎn)速，從而消耗的電能也隨之降低，深井泵是平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速降為額定轉(zhuǎn)速的60%時，其功率是額定的21.6%，可節(jié)省78%的電能，此外，采用變頻調(diào)速，可以提高功率因數(shù)，把無功的電能轉(zhuǎn)化為有功的電能，實踐證明，采用變頻控制節(jié)電率至少在30%。
　　提高水泵的使用壽命變頻器具有很強的保護功能，水泵過載、過流、失速、欠電壓、過電壓等引起水泵損壞的因素及時保護，不引起水泵燒壞。變頻器使水泵啟動時軟啟動，即水泵由0轉(zhuǎn)速按照加速時間，緩慢地增加轉(zhuǎn)速，這樣，減少了水泵啟動時大電流的沖擊，也減少了啟動時水泵極聯(lián)間迅速啟動時的磨損。水泵停機時變頻器讓水泵按照減速時間，逐步停機，這樣，減少了因為突然停機，滯留在管網(wǎng)的水形成水錘，對水泵造成很大的損傷。實踐證明，采用變頻恒壓控制能使水泵的使用壽命提高一倍以上，也能有效地減少水泵的維護次數(shù)。
　　智能化控制，全自動運行：供水設(shè)備采用PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，恒壓精度高，水壓波動小。具有過載、短路、過流等各種自動保護功能，設(shè)備運行穩(wěn)定、可靠，方便使用和維護。具有缺水停泵、定時自動切換水泵運轉(zhuǎn)等功能，可以實現(xiàn)無人職守?？山⑦h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控設(shè)備的運行情況。
　　平滑控制和壓力補償技術(shù)：
　　平滑控制技術(shù)：控制系統(tǒng)擁有壓力平滑控制技術(shù)。如果沒有平滑控制技術(shù)，設(shè)備往往會出現(xiàn)壓力過調(diào)的情況。在加減泵或出現(xiàn)水量變化較大的情況下，壓力波動比較大。采用平滑控制技術(shù)后，系統(tǒng)可以根據(jù)實際反饋壓力自動控制加減速速度，使系統(tǒng)的壓力更加穩(wěn)定。
　　壓力自動補償技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)阻力特性，當(dāng)流量越大時，系統(tǒng)的阻力越大。為了滿足系統(tǒng)在極大用水量時有足夠的揚程來克服系統(tǒng)阻力。一般廠家在設(shè)定系統(tǒng)壓力時只能按流量所需的壓力來設(shè)置，當(dāng)小流量用水時壓力過剩造成能量浪費。

　
　　二、宇泉深井泵變頻供水設(shè)備案例
　　當(dāng)前深水井采用變頻調(diào)速控制的非常廣泛，由于存在生活用水小流量期間的"費電"問題，不少村鎮(zhèn)在改用變頻供水模式后，千噸水能耗指標(biāo)較高。本文結(jié)合新密市超化鎮(zhèn)東店村深水井小流量變頻恒壓穩(wěn)壓供水系統(tǒng)，介紹了深水井小流量變頻供水系統(tǒng)的方案設(shè)計及運行情況。
　　新密市超化鎮(zhèn)東店村變頻供水工程的實施就是當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)的一個亮點。新密市超化鎮(zhèn)東店村位于超化鎮(zhèn)政府東800米，現(xiàn)有人口900多戶。當(dāng)?shù)孛禾抠Y源豐富，同時也是全國耐火材料的生產(chǎn)集中地。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，尤其煤炭資源的開發(fā)，也對當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷娘嬎畣栴}造成一定影響，可飲用水層水位日益降低。新密市各級政府非常重視東店村的飲水問題，結(jié)合該村的實際問題，國家劃撥專項資金，村子自籌部分資金，各戶收取到戶水表費、入戶費，總共投資約100萬元，建成現(xiàn)在日大供水量800噸的深水井變頻調(diào)速供水系統(tǒng)。
　　下面就結(jié)合東店村的變頻供水系統(tǒng)，介紹使用恒壓穩(wěn)壓變頻供水的方案解決小流量供水的耗能問題。東店村深水井供水系統(tǒng)方案東店村委對該項目建設(shè)非常重視，經(jīng)過多方考察，并多次與技術(shù)人員深入探討，確定了采用深水井變頻調(diào)速并配套小流量囊式氣壓罐恒壓穩(wěn)壓供水的方案。深水井由新密市負(fù)責(zé)勘探鉆井，井深650米，水井凈水位約65米，動水位81米，配套潛水泵型號為200QJ40-204/16，額定出水量40m3/h，額定楊程204米，額定功率37KW，電機額定電流79A。配套PCS-BP-1R-45KW型變頻柜，主器件變頻器采用日本東芝原裝VF-P7-45KW型變頻器，為保證可靠供水，還備用一套西安西普STR軟起動器作為備用工頻起動回路。為更好節(jié)約電耗，考慮了小流量供水節(jié)電方案，在供水主干管上安裝一臺NZG1600-0.6MPa囊式氣壓罐。水壓信號由安裝在供水主干管上的耐震遠(yuǎn)傳壓力表YZT-1.0MPa和耐震電接點壓力表YX-1.0MPa提供。變頻柜控制核心為西門子可編程控制器LOGO230RCo，開機運行時首入變頻恒壓供水模式，當(dāng)系統(tǒng)用水量減小，運行頻率降至小流量頻率fL時，系統(tǒng)進入小流量變頻穩(wěn)壓狀態(tài)，同時LOGO自動計算潛水泵穩(wěn)壓運行時間Tb和停泵保持時間Tt，若Tb超過T0(設(shè)為6分鐘)或Tt超過Te（設(shè)為3分鐘），系統(tǒng)則回到潛水泵變頻恒壓供水模式。
　　變頻控制設(shè)備調(diào)試運行情況變頻控制設(shè)備調(diào)試按以下步驟進行：1）先檢查潛水電機絕緣情況，結(jié)果應(yīng)符合廠家說明書要求。2）連接變頻柜電源主進線，空轉(zhuǎn)運行變頻器，檢查變頻器顯示及變頻器參數(shù)設(shè)置，并先設(shè)置小流量頻率為50Hz。3）連接潛水電機電纜。關(guān)小出水總閥，將雙向閘刀投向工頻側(cè)，起動水泵，用鉗形表檢測三相運行電流，觀察三相電流是否平衡，逐步打開總閥，觀察電流變化及其他情況是否正常。4）停機后，檢查壓力表傳感器連線，調(diào)整電節(jié)點壓力表上下限，按實際需求設(shè)置，本工程可設(shè)置為0.24MPa~0.50MPa。5）關(guān)小出水總閥，帶負(fù)荷運行變頻控制設(shè)備，利用變頻器面板上升、下降鍵調(diào)整恒壓設(shè)定值，使總管出口水壓恒定為0.3MPa（按實際需要設(shè)定）。適當(dāng)調(diào)節(jié)總閥，觀察壓力變化及響應(yīng)情況，如需要還要對變頻器內(nèi)部PID參數(shù)進行整定（參看相關(guān)說明）。6）關(guān)死出水總閥，測試本系統(tǒng)的"零流量"頻率f0，根據(jù)該頻率值設(shè)置小流量頻率fL，一般比"零流量"頻率高3~5Hz。7）稍稍打開出水總閥，模擬小流量供水工況，觀察由變頻恒壓模式進入小流量變頻穩(wěn)壓模式情況。逐步打開出水總閥，觀察小流量變頻穩(wěn)壓模式返回變頻恒壓模式的切換運行情況。8）記錄相關(guān)運行參數(shù)，可編程設(shè)置和變頻器參數(shù)，備案歸檔。有關(guān)變頻器參數(shù)設(shè)置見表1。實際調(diào)試過程順利，達到設(shè)計要求，這里不再詳細(xì)介紹，至今設(shè)備已正常運行近2個月，實際運行試驗表明，按當(dāng)前供水規(guī)模，沒有小流量功能時平均日耗電400KWh，有小流量功能時平均日耗電200KWh。
　　結(jié)論在當(dāng)前開展的新農(nóng)村建設(shè)中，各級政府非常關(guān)注和加大農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，尤其切實解決農(nóng)民群眾的飲水問題，新密市超化鎮(zhèn)東店村變頻供水工程的實施就是當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)的一個亮點，通過近兩個月的正式運行，證明了深水井并配套變頻調(diào)速小流量恒壓穩(wěn)壓供水方案的可行性。系統(tǒng)的成功運行，也為各地新農(nóng)村建設(shè)中的人畜飲水工程建設(shè)積累了有益的經(jīng)驗。