变频技术在给水系统中应用研究-毕业论文

摘要: 变频技术在给水系统中应用的优势分析。关键词: 变频 调速恒压给水目前, 变频调速生活给水在建筑给水中应用越来越广, 分析原因有以下三点:1. 变频调速恒压供水具有优良的节能效果。由水泵一管道供水原理可知, 调节供水流量, 原则上有两种方法; 一是节流调节, 开大供水阀, 流量上升; 关小供水阀, 流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节, 水泵转速升高, 供水流量增加; 转速下降, 流量降低, 对于用水流量经常变化的场合(例如生活用水), 采用调速调节流量, 具有优良的节能效果。应当指出, 变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配, 为了使变频恒压供水具有优良的节能效果, 变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水, 只要其中一建筑台泵是变频泵, 其余全是工频泵, 可以实现恒压变量供水。在变频恒压变量供水当中, 变频泵的流量是变化的, 当变频泵是各并联泵中最大, 即可保证恒压供水。多泵并联恒压供水, 在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变(因工况不变), 并使之处于高效率区工作, 变频泵的流量是变化的, 其工作效率随流量而改变。因为采用多泵并联恒压供水, 变频泵的功率降低, 从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统的能耗, 改善节能状况。当多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器, 当用水流量接近于零, 变频泵能自动睡眠停泵, 从而可以做到不用水时自动停泵而没有能量损耗, 具有最佳的节能效果。2. 变频调速给水的供水压力可调,可以方便地满足各种供水压力的需要。在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求, 因为随时可以方便地改变供水压力。但在选泵时应注意, 泵的扬程宜大一些, 因为变频调速其最大压力受水泵限制。最低使用压力也不应太小, 因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作, 否则应加大变频器和水泵电机的容量, 以防止发生过载。3. 目前, 变频器技术已很成熟, 在市场上有很多国内外品牌的变频器, 这为变频调速供水提供了充分的技术和物质基础。变频器已在国民经济各部门广泛使用。任何品牌的变频器与变频供水控制器配合, 即可实现多泵并联恒压供水。因为建筑供水的应用广泛, 有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中; 这种变频器具有可靠性好, 使用方便的优点。按变频器工作原理, 在运行中的变频器不允许在其输出端进行切换; 否则在切换过程中会使变频器中的某些电子器件受到大电流冲击而降低其寿命。在变频泵自动轮换过程中, 要在变频器的输出端进行切换; 为了保护变频器, 在进行自动切换之前应使变频器停止运行。在变频器停止运行的条件下, 在其输出端进行切换。在切换好后再重新启动变频器而恢复正常运行。因此, 自动轮换控制的电路比较复杂, 会增加变频控制柜的造价并降低其使用可靠性。当变频恒压变量供水系统具有变频泵自动轮换功能, 其优点是各并联泵可定时轮换到变频运行, 使各并联泵的磨损均衡。但是, 在任一台泵变频运行时,万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的; 当变频器跳闸, 必然使所有并联水泵停机而中断供水。因此, 当水泵的可靠性一定, 具有自动轮换控制功能的变频恒压供水机的供水可靠性将低于不具备自动轮换控制功能的变频恒压供水机。笔者认为, 供水可靠性是主要矛盾。因此我们不主张采用具有自动轮换控制功能的变频恒压给水系统。由水泵一管路供水原理可知, 当节流损耗等于零, 则供水系统具有最佳的节能效果, 此时水泵的供水扬程完全建筑消耗在供水高度和供水流阻损失上。这种变频调整供水称为理态的变压变量供水, 这种供水系统的扬程 - 流量曲线和管路系统的流阻 - 流量曲线重合。在理想的变压变量供水系统中, 在用水点, 其扬程恒定, 属于恒压供水。在实际建筑中, 用水点是多处, 不是一处, 因此很难确定何处是恒压用水点。变压变量供水系统没有通用性, 在工程上很少应用