城市人口劇增,不同程度缺水已成常態。水的供需矛盾日益嚴峻,居民生活供水不足帶來諸多不便與困難,傳統供水方式滿以滿足居民的生活需求,主要存在的普遍現象是可靠性差、效率低、經濟效率低等缺點。
傳統供水方式有那些,有何缺點?
1、高位儲水供水;基本流程是水泵向儲水設備打水,再從儲水設備向用戶供水。水泵的工作狀態;用戶用水量增加,儲水設備的水位下降到人為指定的最低水位,水泵則啟動向儲水設備打水。用戶用水量減小,儲水設備的水位上升到人為指定的最高水位,水泵則停止向儲水設備打水。因此采用這種供水方式其水泵工作狀態為斷續工作狀態,但節能性能高。
至于缺點那就是儲水設備占用空間大、后期維護保養及管理工作量大,以及供水水壓不恒定、儲水設備容積受限、水易受到二次污染、水位檢測裝置容易壞。
2、恒速泵供水方式;水泵電機轉速恒定,而是通過改變調節閥的開度,來適應用戶用水量的需求。
至于缺點那就是水泵啟動頻繁,耗電量大,甚至對設備使用壽命及電網電壓的質量都有影響。由于水泵是恒速工作的,至于水量的調節通過閥門來完成,因此會有大量的能量損耗在閥門上。3、氣壓罐供水方式;與高位儲水供水原理差不多,只是將高位儲水設備替換成密閉的氣壓罐。至于缺點那就是水泵啟動頻繁,水量調節量較小,對電氣設備要求較高,而且氣壓罐不是直接就用來給用戶供水的,只是增壓及穩壓設施。
題目說的問題應該是恒壓供水系統方面的,因為恒壓供水方式自動可靠、高效節能。
在恒壓供水系統中,水流量隨著用戶用水量的隨機變化,不太好控制,因此控制變量只好是水壓,故恒壓供水系統是根據管網的水壓而構成閉環控制的。
題目說的
水壓自動升高那就說明恒壓供水系統中水壓控制沒有達到設定壓力值,系統在進行自動調壓,使管網水壓達到設定值,然后變頻器的輸出則會穩定在某一數值。
管網的水壓精準控制,得益于控制器與檢測變送器。例如用戶用水量增加,管網水壓肯定下降,此時壓力變送器就會精準的測量壓力,然后把壓力信號轉換為4-20mA電流信號送到比較器與給定壓力相比較,將得到的偏差送到控制器進行處理判斷,隨后控制器輸出信號給變頻器來改變電源頻率,水泵的轉速發生改變,使管網水壓恢復到給定壓力水壓,恒壓供水系統又穩定的運行了。
圖中用兩臺水泵做一備一用,其目的就是用戶用水量急劇增加,工作水泵忙不過來則自動啟動備用水泵使管網水壓恢復到給定壓力值,確保恒壓供水系統的正常運行。
所以說,題目說的水壓自動升高那是恒壓供水系統將管網水壓自動恢復到設定壓力值,使系統穩定運行。相比于傳統供水方式,變頻恒壓供水方式高效節能、效率高、配置靈活、功能齊全、自動化程度高、安全可靠且運行合理,而且操作簡單、省力省時。
眾所周知,水是生產生活中不可缺少的重要組成部分,在節水節能己成為時代特征的現實條件下,我們這個水資源和電能短缺的國家,長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業生產循環供水等方面技術一直比較落后,自動化程度低。主要表現在用水高峰期,水的供給量常常低于需求量,出現水壓降低供不應求的現象,而在用水低峰期,水的供給量常常高于需求量,出現水壓升高供過于求的情況,此時將會造成能量的浪費,同時有可能導致水管爆破和用水設備的損壞。在恒壓供水技術出現以前,出現過許多供水方式。以下就逐一分析。
(1) 一臺恒速泵直接供水系統
這種供水方式,水泵從蓄水池中抽水加壓直接送往用戶,有的甚至連蓄水池也沒有,直接從城市公用水網中抽水,嚴重影響城市公用管網壓力的穩定。這種供水方式,水泵整日不停運轉,有的可能在夜間用水低谷時段停止運行。這種系統形式簡單、造價最低,但耗電、耗水嚴重,水壓不穩,供水質量極差。
(2) 恒速泵+水塔的供水方式
這種方式是水泵先向水塔供水,再由水塔向用戶供水。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統所需要壓力。水塔注滿后水泵停止,水塔水位低于某一位置時再啟動水泵。水泵處于斷續工作狀態中。這種供水方式,水泵工作在額定流量額定揚程的條件下,水泵處于高效能區。這種方式顯然比前種節電,其節電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數、水泵的開、停時間比、開/停頻率等有關。供水壓力比較穩定。但這種供水方式基建設備投資最大,占地面積也最大;水壓不可調,不能兼顧近期與遠期的需要;而且系統水壓不能隨系統所需流量和系統所需要壓力下降而下降,故還存在一些能量損失和二次污染問題。而且在使用過程中,如果該系統水塔的水位監控裝置損壞的話,水泵不能進行自動的開、停,這樣水泵的開、停,將完全由人操作,這時將會出現能量的嚴重浪費和供水質量的嚴重下降。
(3)射流泵十水箱的供水方式
這種方式是利用射流泵本身的獨特結構進行工作,利用壓差和來水管粗,出水管細的變徑工藝來實現供水,但是由于其技術和工藝的不完善,加之該方式會出現有壓無量(流量)的現象,無法滿足高層供水的需要。
(4) 恒速泵十高位水箱的供水方式
這種方式原理與水塔是相同的,只是水箱設在建筑物的頂層。高層建筑還可分層設立水箱。占地面積與設備投資都有所減少,但這對建筑物的造價與設計都有影響,同時水箱受建筑物的限制,容積不能過大,所以供水范圍較小。一些動物甚至人都可能進入水箱污染水質。水箱的水位監控裝置也容易損壞,這樣系統的開、停,將完全由人工操作,使系統的供水質量下降能耗增加。
(5)恒速泵十氣壓罐供水方式
這種方式是利用封閉的氣壓罐代替高位水箱蓄水,通過監測罐內壓力來控制泵的開、停。罐的占地面積與水塔水箱供水方式相比較小,而且可以放在地上,設備的成本比水塔要低得多。而且氣壓罐是密封的,所以大大減少了水質因異物進入而被污染的可能性。但氣壓罐供水的方式也存在著許多缺點,在介紹完變頻調速供水方式后,再將二者作一比較。
(6)變頻調速供水方式
這種系統的原理是通過安裝在系統中的壓力傳感器將系統壓力信號與設定壓力值作比較,再通過控制器調節變頻器的輸出,無級調節水泵轉速。使系統水壓無論流量如何變化始終穩定在一定的范圍內.變頻調速水泵調速控制方式有三種:水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統最不利點恒壓控制。
①出口恒壓控制
水泵出口恒壓控制是將壓力傳感器安裝在水泵出口處,使系統在運行過程中水泵出口水壓恒定。這種方式適用于管路的阻力損失在水泵揚程中所占比例較小,整個給水系統的壓力可以看作是恒定的,但這種控制方式若在供水面積較大的居住區中應用時,由于管路能耗較大,在低峰用水時,最不利點的流出水頭高于設計值,故水泵出口恒壓控制方式不能得到最佳的節能效果。
②出口變壓控制
水泵出口變壓控制也是將壓力傳感器安裝在水泵出口處,但其壓力設定值不只是一個。是將每日24小時按用水曲線分成若干時段,計算出各個時段所需的水泵出口壓力,進行全日變壓,各時段恒壓控制。這種控制方式其實是水泵出口恒壓控制的特殊形式。他比水泵出口恒壓控制方式能更節能,但這取決于將全天24小時分成的時段數及所需水泵出口壓力計算的精確程度。所需水泵出口壓力計算得越符合實際情況越節能,將全天分得越細越節能,當然控制的實現也越復雜。
③ 最不利點恒壓控制
最不利點恒壓控制是將壓力傳感器安裝在系統最不利點處;使系統在運行過程中保持最不利點的壓力恒定。這種方式的節能效果是最佳的,但由于最不利點一般距離水泵較遠,壓力信號的傳輸在實際應用中受到諸多限制,因此工程中很少采用。
變頻調速的方式在節能效果上明顯優于氣壓罐方式。氣壓罐方式依靠壓力罐中的壓縮空氣送水,氣壓罐配套水泵運行時,水泵在額定轉速、額定流量的條件下工作.當系統所需水量下降時,供水壓力將超出系統所需要的壓力從而造成能量的浪費。同時水泵是工頻率啟動,且啟動頻繁,又會造成一定的能耗。而變頻恒壓供水在系統用水量下降