在許多重工業(yè)企業(yè)中，供水系統(tǒng)是耗能大戶，而其中90%以上是用于機(jī)泵提水，如何采取合理有效的方式提高機(jī)泵運(yùn)行效率、降低能耗是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。供水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水量的方式有很多。而變頻調(diào)速技術(shù)由于其較高的可靠性。較好的節(jié)能效果和低廉的價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸被廣大=5接受。

　　1水泵需要調(diào)速的基本條件在供水系統(tǒng)中，管網(wǎng)中的流量是經(jīng)常變化的，管網(wǎng)中流量的變化會(huì)造成供水壓力有較大的變化。不能滿足供水用戶的需求3控制流量變化的方法傳統(tǒng)上主要有以下兩種。

　　1.1采用調(diào)節(jié)出水閥的開啟度來控制輸水量的變化，這是靠改變管道特性曲線的形狀來適應(yīng)管網(wǎng)中流量的變化。

　　管道特性曲線形狀的變化是依靠增加或者減少出水閥門的傳輸阻力得到的3因此。在出水閥門的兩側(cè)就產(chǎn)生了一個(gè)壓差A(yù)H.這個(gè)AH與即時(shí)輸水量Q的乘積。AHQ便是出水閥門在調(diào)節(jié)時(shí)的能量損失：這一部分的能量損失由電動(dòng)機(jī)向電源索取3因此，在流量調(diào)小時(shí)，電機(jī)的吸取功率并不按比洌地減小，這是因?yàn)槌鏊y門在這種情況下消耗了相當(dāng)數(shù)量的電能=有關(guān)資料表明，當(dāng)流量調(diào)節(jié)范圍在50%90%時(shí)，消耗在出水閥門上的功率可達(dá)電機(jī)輸人功率的20% 60%，顯然。這是一種很不經(jīng)濟(jì)的控制方式。

　　1.2采用改變供水機(jī)組并列運(yùn)行的臺(tái)教來控制管網(wǎng)、壓力的變化：一般的洪水泵房內(nèi)都設(shè)置數(shù)臺(tái)機(jī)組，它們的水量可以不同。但額定揚(yáng)程基本相同：采用各種不同的組臺(tái)方式以滿。不同流量的要求：這種控制方式也有其弊端，即當(dāng)運(yùn)行的機(jī)組臺(tái)數(shù)少于設(shè)定值時(shí)，運(yùn)行機(jī)泵的工作揚(yáng)程會(huì)低于其額定揚(yáng)程，從而使其處于低效率運(yùn)行狀態(tài)。供水量的變化會(huì)造成水泵工況點(diǎn)的變化。尤其是當(dāng)管道上的傳輸損失占有相當(dāng)大的比重時(shí)，工況點(diǎn)的變化更為明顯，而水栗跌人低效區(qū)運(yùn)行會(huì)更深：對于上述情采用調(diào)速控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)可有效提高泵組的運(yùn)行效率。目前供大系統(tǒng)中采用的調(diào)速裝置主要有三種：（1）可控硅串級調(diào)違2）變頻調(diào)速；液力耦合器調(diào)速。其中液力耦合器調(diào)速屬于機(jī)械調(diào)速。由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)速效果不佳而逐漸被淘汰：串級調(diào)速，尤其是內(nèi)反饋串級調(diào)速，主要應(yīng)用于一些調(diào)速精度要求不高、調(diào)速范圍不大的高壓設(shè)備上=在中小型低壓電機(jī)上，變頻調(diào)速技術(shù)由于調(diào)速范圍廣、精度高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制而逐漸被廣泛應(yīng)用。本文主要針對變頻調(diào)速裝置進(jìn)行分析。

　　2變頻調(diào)速水泵的臺(tái)數(shù)確定冶金自動(dòng)化與微機(jī)應(yīng)用變鐸調(diào)速技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用調(diào)速水泵的臺(tái)數(shù)主要由供水系統(tǒng)自身的具體運(yùn)行條件確定，主要有以下幾點(diǎn)：調(diào)速水泵的容量應(yīng)該是泵站供水機(jī)組容量的比較大者。

　　水泵調(diào)速的范圍應(yīng)考慮它調(diào)速后仍在高效區(qū)運(yùn)行，水泵應(yīng)有的調(diào)速比要滿足下式要求。

　　Kn-應(yīng)有的調(diào)速比H-調(diào)速前水泵工作全揚(yáng)程；Hmax-在水泵所推薦的工作區(qū)內(nèi)，全揚(yáng)程的上限值；Hmin -在水泵所推薦的工作區(qū)內(nèi)，全揚(yáng)程的下限值。

　　根據(jù)上式確定調(diào)速比后，相應(yīng)水泵的流量調(diào)節(jié)值也已經(jīng)確定。若管網(wǎng)中需要調(diào)節(jié)的流量大于此值時(shí)，則調(diào)節(jié)泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)作相應(yīng)的增加，其計(jì)算式為：n-調(diào)節(jié)泵的臺(tái)數(shù)；AQ管網(wǎng)中所需的調(diào)節(jié)流量；Q，-每臺(tái)調(diào)速泵在高效調(diào)速范圍內(nèi)的流量調(diào)節(jié)值。

　　3變頻調(diào)速水泵節(jié)能原理及效益分析變頻調(diào)速水泵節(jié)能體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　3.1與工頻泵相比，水泵調(diào)速后，水泵工況點(diǎn)發(fā)生變化，進(jìn)入高效區(qū)，水泵效率因此而變高。

　　3.2在滿足供i壓力的前提下，水泵由于調(diào)速使供水分別為對應(yīng)于其轉(zhuǎn)速下的揚(yáng)程一流量曲線，uk2、k3分別為水泵等效點(diǎn)軌跡曲線，根據(jù)相似定律之比例有：H=k，Q2.因此，對于額定曲線上任何一點(diǎn)，其相似的工況點(diǎn)（等效點(diǎn)）的軌跡為一條過該點(diǎn)與原點(diǎn)的拋物線。為管道阻力曲線，H.，所要求的凈供水壓力。實(shí)際上，由于供水管網(wǎng)的復(fù)雜性，一般不存在這么一條理想的阻力曲線，此處將用戶作集中處理，管網(wǎng)簡化為一條主干線。

　　由可知，當(dāng)流量為Q，時(shí)，水栗揚(yáng)程為H，運(yùn)行效率為當(dāng)流量變?yōu)闀r(shí)，如果水泵為工頻運(yùn)行，運(yùn)行揚(yáng)程為，效率為工作點(diǎn)a）；將轉(zhuǎn)速下調(diào)至于n3，則當(dāng)流量為化時(shí)，水泵運(yùn)行揚(yáng)程為H，運(yùn)行效率為工作點(diǎn)c）。

　　對于流量為Q：時(shí)，調(diào)速前后的能耗之差為：（H2-H，）Q：流量單位以l3m3/d，揚(yáng)程單位MPa. N，乘以運(yùn)行的時(shí)間，定在該流量運(yùn)行時(shí)節(jié)電量。

　　當(dāng)流量由下降至Qh時(shí)，如采用恒壓供水，轉(zhuǎn)速下調(diào)至，此時(shí)供水揚(yáng)程仍為H，。顯然，在保證供水壓力的前提下，恒壓供水考慮到因?yàn)榱髁繙p少引起水泵揚(yáng)程增加而產(chǎn)生的富余壓力（中ah段），但未考慮因水量減少而引起的管道水頭損失也減少而增加富余水壓。因此，對于供水系統(tǒng)中管道傳輸損失占相當(dāng)比例的情況，壓力取點(diǎn)位置比較好設(shè)在供水干線的末端。

　　變頻調(diào)速裝置自身的損耗，一般為4%-5%，在進(jìn)行效益分析時(shí)，也應(yīng)考慮此因素。

　　4使用變頻調(diào)速裝置需注意的幾點(diǎn)問題4.1使用變頻調(diào)速裝置要針對各供水系統(tǒng)工藝的自身特點(diǎn)，確定合理的方案，盡量避免調(diào)速泵長時(shí)間運(yùn)行于高效區(qū)外或投資回收期過長（一般不應(yīng)超過5年）。

　　4.2在實(shí)際運(yùn)行中。各供水系統(tǒng)中使用的變頻器所設(shè)定的參數(shù)值要根據(jù)其不同的工藝特點(diǎn)而定。例如，對于供水干線恒壓供水，所設(shè)定的加、減速時(shí)間不能太小，否則在供水量波動(dòng)幅度較大時(shí)，電機(jī)常會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷工作的狀況，而對于泵站吸水井恒液位供水，加減速時(shí)間可適當(dāng)減小，從而降低調(diào)速時(shí)間，以使水位波動(dòng)幅度降至比較低。

　　4.3在許多重工業(yè)企業(yè)的供水系統(tǒng)中，設(shè)備的工作環(huán)境較差，粉塵、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度都會(huì)對變頻器的使用壽命產(chǎn)生較大的影響，在使用中應(yīng)重視這些問題。

　　3責(zé)編苗龍軍）文1汪光燾等。城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃。中國建筑工業(yè)出版社，1992凌兵善，工程師。1991年畢業(yè)于天津城建學(xué)院給排水專業(yè)。現(xiàn)在天鐵集團(tuán)水電廠從事給排水技術(shù)工作。

　　冶金自動(dòng)化與微機(jī)應(yīng)用