供水节能范文

供水节能范文第1篇

关键词：供水规划；设计节能；供水系统

abstract: to improve urban water supply energy to mainly two aspects: on the one hand, reasonably good planning and design, the best choice of systems engineering and design program; doing a good job on the other hand, continue to upgrade its technological capabilities and to strengthen the maintenance, in a timely manner to carry out the necessary technology. the former is the key to energy conservation, paper supply company huanxiling to talk about the status of water planning and design of energy-saving experience.

key words: water supply planning; energy-saving design; water supply system

一、选择合理的供水系统

整个供水系统可以分为取水、净水及输配水等三个部分。供水系统的规划设计，由于涉及到城市总体规划、水文、水文地质、地形地质、水质、以及 经济 、技术环境等多方面因素而显得十分复杂。在供水系统中，取水和输配水部分所能耗占整个系统能耗的70-80%左右，所以系统优化对供水工程就得显得十分重要。利用能量 分析 可有助于论证和选择合理的供水系统。

供水系统的能量由取水泵房和送水泵房的流量及其扬程乘积之和组成的，它直接反映了耗能的大小。在选择给水系统中，往往遇到一次加压还是二次加压，泵站与水厂位置，泵站与水厂内的能量消耗，这些 问题 都可以用能量分析手段进行方案比较，以选出最佳的供水系统方案。

关于一次加压还是二次加压的问题， 目前 供水公司的取水泵站和输配水泵站的距离都比较近，所以在各水厂中往往都采用一次加压，这样就大大节省了二次加压所需的电能。如果一级泵站距离水厂较

远，也要经过充分论证后在决定是否建立二级泵站。

二、提高泵房综合效率

泵房设计中节能问题至关重要，水厂中电力消耗了极小一部分在变配电系统中损耗以外，几乎97%是水泵电机耗掉的。 理论 上每千吨/时送上一米的高度耗电是2.72度，但实际上由于电机、水泵的效果是随水泵运转过程中，管路中的流量大小，即水头损失的变化而改变的。水泵效率高的可达92--95%、低的只有60-65%。两者相差30%，即每千吨.米电耗在4.45与2.96度之间浮动。以欢喜岭水厂为例，其日产达到一万立方米，如果平均扬程为60米，则由于水泵效果的高低不同，年耗电量相差可达35万度之巨。亦即水泵效果平均能提高10%，每年就可省11.5万度，水厂规模越大，其相对差值也越大。可见 研究 泵房设计综合效率问题对于节能十分重要的。在泵房设计中应当注意下述问题：

1、要选择高效率的水泵。

2、水泵应大小搭配，合理组合。

3、推广采用变频调速泵，节约能量。

近年来，国内外广泛采用变频调速泵，即根据管网水量变化自动调节水泵转速达到节省能量的效果。实践表明泵站的经常运行费用（主要是动力费用）占水厂制水成本的50%甚至更大，为了降低水厂制水成本，在新水厂设计时，不但考虑水泵大小搭配合理，而且应采用变频调速这一新的节能技术。例如欢喜岭水厂在近年来广泛采用了变频调速节能技术，虽说要投入一部分资金。但长年节能，所需费用可在短期内收回，并达到降低制水成本的目的。每年为该厂节约电费约50万元，所增加的投资在一年内即收回。

三、减少水厂中的能量消耗

如果不把一级泵站的能量水泵包括在内，水厂中的能耗约为3.0-6.0米，这部分能量水泵由于上、下幅度差值较大，也应在设计中尽可能考虑和减少。一般在水厂设计中节能考虑主要有以下二个方面：

1、在工艺选择时，要比较能量消耗

目前 混合一般采用泵前，跌水与管道混合。从节能角度看，采用泵前混合比较有利，因为基本上不需要专门的耗能装置。

沉淀工艺，从节能角度平流式沉淀池与斜管沉淀地是最合适的，目前海口市米铺水厂一期工程采用是钭管沉淀池，二期工程采用平流式沉淀池。

滤池的水厂净化设备中耗能大户，设计中应充分注意节能 问题 ，滤池耗能主要在反冲洗水上，水厂中自用水量大部分就是反冲洗水。对于反冲洗水的节能，一是尽可能减少反冲洗水的耗量，二是尽可能减少反冲洗水头。一般设计采用反冲洗强度15升/秒/米2，如果考虑气水冲洗则反冲强度可减至8升/秒/米2。例如：海口市米铺水厂二期工程就采用气水反冲洗，先进的v型滤池工艺、并采用自动控制的形式、达到节水、节能的目的。

减少反冲洗水量的另一个途径就是将反冲洗水回收。

2、在水厂布置中要注意减少能量消耗

水厂布置为了减少其能量消耗，往往采以以下几个措施：

⑴工艺间平面布置尽可能集中；

⑵必要情况下设置超越管。

当采用水质较好的水库水源时，一般原水浊度在5-7℃以下。设置反应，沉淀池只是在高浊度时才利用。因此从反应地到滤池间设置一根超越渠道，水质好时不经过反应、沉淀而采用接触过滤工艺，由此减少了反应与沉淀的水头损失，达到了节能的目的。

例如：海口市米铺水厂存在季节性原水浊度低，加入反应池的硫酸铝产生的絮凝体不能及时沉淀。如果设置超越渠道采用接触过滤，就可以达到节能目的。

四 重视输水管路设计中的技术 经济 比较

水泵所耗的电能转化为出厂压力后，除了服务压力部分有用处，其余都水泵在输水管网及地形高差中，这部分能量的水泵占整个供水系统电量水泵的极大部分，因此在规划设计中应十分注意经济流速问题。

所谓经济流速是一次投资与经常费用

之和最小时的流速为经济流速，而相应的管径即为经济管径。所以选择输配水管管径的大小涉及投资与耗电的大小，管径大基建费用高，电费却省，管径小一次投资省，但水头损失大，水泵扬程高，电费贵。故以往设计中以经济流速来控制。为了更合理设计管网，我们往往采用 计算 机对管网进行平差，以便降低能耗。

供水节能范文第2篇

关键词：供水规划；设计节能；供水系统

Abstract:toimproveurbanwatersupplyenergytomainlytwoaspects:ontheonehand,reasonablygoodplanninganddesign,thebestchoiceofsystemsengineeringanddesignprogram;doingagoodjobontheotherhand,continuetoupgradeitstechnologicalcapabilitiesandtostrengthenthemaintenance,Inatimelymannertocarryoutthenecessarytechnology.Theformeristhekeytoenergyconservation,papersupplycompanyHuanxilingtotalkaboutthestatusofwaterplanninganddesignofenergy-savingexperience.

Keywords:watersupplyplanning;energy-savingdesign;watersupplysystem

一、选择合理的供水系统

整个供水系统可以分为取水、净水及输配水等三个部分。供水系统的规划设计，由于涉及到城市总体规划、水文、水文地质、地形地质、水质、以及经济、技术环境等多方面因素而显得十分复杂。在供水系统中，取水和输配水部分所能耗占整个系统能耗的70-80%左右，所以系统优化对供水工程就得显得十分重要。利用能量分析可有助于论证和选择合理的供水系统。

供水系统的能量由取水泵房和送水泵房的流量及其扬程乘积之和组成的，它直接反映了耗能的大小。在选择给水系统中，往往遇到一次加压还是二次加压，泵站与水厂位置，泵站与水厂内的能量消耗，这些问题都可以用能量分析手段进行方案比较，以选出最佳的供水系统方案。

关于一次加压还是二次加压的问题，目前供水公司的取水泵站和输配水泵站的距离都比较近，所以在各水厂中往往都采用一次加压，这样就大大节省了二次加压所需的电能。如果一级泵站距离水厂较

远，也要经过充分论证后在决定是否建立二级泵站。

二、提高泵房综合效率

泵房设计中节能问题至关重要，水厂中电力消耗了极小一部分在变配电系统中损耗以外，几乎97%是水泵电机耗掉的。理论上每千吨/时送上一米的高度耗电是2.72度，但实际上由于电机、水泵的效果是随水泵运转过程中，管路中的流量大小，即水头损失的变化而改变的。水泵效率高的可达92--95%、低的只有60-65%。两者相差30%，即每千吨.米电耗在4.45与2.96度之间浮动。以欢喜岭水厂为例，其日产达到一万立方米，如果平均扬程为60米，则由于水泵效果的高低不同，年耗电量相差可达35万度之巨。亦即水泵效果平均能提高10%，每年就可省11.5万度，水厂规模越大，其相对差值也越大。可见研究泵房设计综合效率问题对于节能十分重要的。在泵房设计中应当注意下述问题：

1、要选择高效率的水泵。

2、水泵应大小搭配，合理组合。

3、推广采用变频调速泵，节约能量。

近年来，国内外广泛采用变频调速泵，即根据管网水量变化自动调节水泵转速达到节省能量的效果。实践表明泵站的经常运行费用（主要是动力费用）占水厂制水成本的50%甚至更大，为了降低水厂制水成本，在新水厂设计时，不但考虑水泵大小搭配合理，而且应采用变频调速这一新的节能技术。例如欢喜岭水厂在近年来广泛采用了变频调速节能技术，虽说要投入一部分资金。但长年节能，所需费用可在短期内收回，并达到降低制水成本的目的。每年为该厂节约电费约50万元，所增加的投资在一年内即收回。

三、减少水厂中的能量消耗

如果不把一级泵站的能量水泵包括在内，水厂中的能耗约为3.0-6.0米，这部分能量水泵由于上、下幅度差值较大，也应在设计中尽可能考虑和减少。一般在水厂设计中节能考虑主要有以下二个方面：

1、在工艺选择时，要比较能量消耗

目前混合一般采用泵前，跌水与管道混合。从节能角度看，采用泵前混合比较有利，因为基本上不需要专门的耗能装置。

沉淀工艺，从节能角度平流式沉淀池与斜管沉淀地是最合适的，目前海口市米铺水厂一期工程采用是钭管沉淀池，二期工程采用平流式沉淀池。

滤池的水厂净化设备中耗能大户，设计中应充分注意节能问题，滤池耗能主要在反冲洗水上，水厂中自用水量大部分就是反冲洗水。对于反冲洗水的节能，一是尽可能减少反冲洗水的耗量，二是尽可能减少反冲洗水头。一般设计采用反冲洗强度15升/秒/米2，如果考虑气水冲洗则反冲强度可减至8升/秒/米2。例如：海口市米铺水厂二期工程就采用气水反冲洗，先进的V型滤池工艺、并采用自动控制的形式、达到节水、节能的目的。

减少反冲洗水量的另一个途径就是将反冲洗水回收。

2、在水厂布置中要注意减少能量消耗

水厂布置为了减少其能量消耗，往往采以以下几个措施：

⑴工艺间平面布置尽可能集中；

⑵必要情况下设置超越管。

当采用水质较好的水库水源时，一般原水浊度在5-7℃以下。设置反应，沉淀池只是在高浊度时才利用。因此从反应地到滤池间设置一根超越渠道，水质好时不经过反应、沉淀而采用接触过滤工艺，由此减少了反应与沉淀的水头损失，达到了节能的目的。

例如：海口市米铺水厂存在季节性原水浊度低，加入反应池的硫酸铝产生的絮凝体不能及时沉淀。如果设置超越渠道采用接触过滤，就可以达到节能目的。

四重视输水管路设计中的技术经济比较

水泵所耗的电能转化为出厂压力后，除了服务压力部分有用处，其余都水泵在输水管网及地形高差中，这部分能量的水泵占整个供水系统电量水泵的极大部分，因此在规划设计中应十分注意经济流速问题。

所谓经济流速是一次投资与经常费用

之和最小时的流速为经济流速，而相应的管径即为经济管径。所以选择输配水管管径的大小涉及投资与耗电的大小，管径大基建费用高，电费却省，管径小一次投资省，但水头损失大，水泵扬程高，电费贵。故以往设计中以经济流速来控制。为了更合理设计管网，我们往往采用计算机对管网进行平差，以便降低能耗。

供水节能范文第3篇

关键词：PLC；变频器；PID调节器

在工业生产和日常生活中，变频调速控制是很常见的，特别是在供水领域的运用已经很普遍，大到自来水厂，小到一幢住宅楼。采用恒压供水大大的提高了供水的品质，但是由于很多住宅用的供水系统仍是旧式的，在进行新系统改造时会遇到一些理论上预料不到的情况。本系统充分考虑旧设备的运行情况，对其进行改造，提高了系统的利用率。

1 系统介绍

变频恒压供水系统原理如图1所示，它主要是由PLC、变频器、PID调节器、压力传感器、液位传感器、动力控制线路以及4台水泵等组成。用户通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。

通过安装在出水管主网上的压力传感器，把出口压力信号变成4-20mA的标准信号送入PID调节器，经运算与给定压力参数进行比较，得出一调节参数，送给变频器，由变频器控制水泵的转速，调节系统供水量，使供水系统管网中的压力保持在给定压力上；当用水量超过一台泵的供水量时，通过PLC控制器加泵。根据用水量的大小由PLC控制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。当供水负载变化时，输入电机的电压和频率也随之变化，这样就构成了以设定压力为基准的闭环控制系统。

此外，系统还设有多种保护功能，尤其是硬件/软件备用水泵功能，充分保证了水泵的及时维修和系统的正常供水。

正常情况（无泵检修）时，各泵的运行顺序为1#，2#，3#，4#。

2 工作原理

2.1 运行方式

该系统有手动和自动两种运行方式：

⑴. 手动运行

按下按钮启动或停止水泵，可根据需要分别控制1#-4#泵的启停。该方式主要供检修及变频器故障时用。

⑵. 自动运行

合上自动开关后，1#泵电机通电，变频器输出频率从0Hz上升，同时PID调节器接收到自压力传感器的标准信号，经运算与给定压力参数进行比较，将调节参数送给变频器，如压力不够，则频率上升到50Hz，1#泵由变频切换为工频，启2#变频，变频器逐渐上升频率至给定值，加泵依次类推；如用水量减小，从先启的泵开始减，同时根据PID调节器给的调节参数使系统平稳运行。

3 泵组工作的切换

泵组的切换，开始时，1#泵变频启动，转速从0开始随频率上升，如变频器频率到达50Hz而此时水压还在下限值，延时一段时间（避免由于干扰而引起误动作）后，1#泵切换至工频运行，同时变频器频率由50Hz滑停至0Hz，2#泵变频启动，如水压仍不满足，则依次启动3#、4#泵，泵的切换过程同上；若开始时1#泵备用，则直接启2#变频，转速从0开始随频率上升，如变频器频率到达50Hz而此时水压还在下限值，延时一段时间后，2#泵切换至工频运行，同时变频器频率由50Hz滑停至0Hz，3#泵变频启动，如水压仍不满足，则启动4#泵，泵的切换过程同上；若1#、2#泵都备用，则直接启3#变频，具体泵的切换过程与上述类同。

4 PLC控制系统

PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU226XP、DI/DO模块、AI/AO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面：①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。③将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。④通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。为了提高整个系统的性价比，该系统采用开关量的输入/输出来控制电机的启停、定时切换、软起动、循环变频及故障的报警等，而电机转速、水压量等模拟量则由PID调节器和变频器来控制。

5 变频器、传感器控制系统

5.1 利用PID调节方式

变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在速度控制领域。特别是在供水行业中，由于生产安全和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格要求，变频调速技术在本系统也得到了更加深入的应用。

5.2 传感器

压电示传感器是一种典型的自发电式传感器。它是某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质表面产生电荷，从而实现非电量测的目的。

传感器顶端的信号处理电路可将液位信号转换成4-20mA标准信号输出.磁致伸缩式液位计的测量范围由磁致伸缩线的长度决定，可以长达十几米，它可以替换差压式、电容式、超声波式、浮筒式或伺服式等传统的液位计，具有可靠的工作性能.

6 系统优势

6.1 高效节能

通过采用变频调速恒压控制，可在不同季节、全天不同时段内有效即时地调控水量，这样在用水量较低时，大大节约供水量，减少电耗。

在设定压力内跟随用水量供水，避免了传统供水方式的损耗，降低吨水消耗。

6.2 提高自动化水平

根据系统建立自动控制系统的原则“分散控制、集中管理、现场无人值守”，变频恒压供水技术的应用提高了自动控制系统的整体水平，真正作到了操作简便安全，现场无人职守，运行安全可靠。

7 结束语

在供水系统中采用变频调速运行方式，系统可根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速或加减泵，使供水系统管网中的压力保持在给定值，以求最大限度的节能、节水、节地、节资，并使系统处于可靠运行的状态；减泵时采用“先启先停”的切换方式，相对于“先启后停”方式，更能确保各泵使用平均以延长设备的使用寿命；同时针对所用四台泵均已使用，需要定期进行检修的实际情况，增加了硬件/软件备用功能，有效延长了设备的使用寿命；压力闭环控制，系统用水量任何变化均能使供水管网的服务压力保持给定，大大提高了供水品质；变频器故障后仍能保障不间断供水，同时实现故障消除后自启动，具有一定的可靠性.

参考文献

[1] SIMENS、可编程序控制器S7-200操作手册。

[2]唐修波、变频技术及应用、北京；中国劳动社会保障出版社、2014

[3]贺玲芳、PLC控制的全自动变频恒压供水系统、西安科技学院学报、2013.9、第20卷、第3期。

供水节能范文第4篇

关键词：深水泵 变频调速 智能控制

目前，广泛应用的变频调速恒压供水方式较恒速供水节能效果明显，但恒压变频调速供水的节能尚有潜力可挖，首先其供水压力是按满足最不利供水点的压力要求来设定的，而实际的供水系统因远离最不利点而导致压头损失很大；其次，恒压供水不能保证水泵始终在高效区运行。为此，笔者提出了变压调速的供水方式，并将其应用于深水泵供水系统(在远离市政管网的情况下，其往往被采用)。? 1　变压调速供水原理

变压调速供水的原理如图1所示。

由图1可见，当流量从q0减为q1时，如采用恒速泵则扬程升至hb′，此时b′b″段的扬程是多余的；如采用恒压变频调速泵则其转速将由原来的n0下降为n1以维持恒压ha(对应的扬程为b点)，此时bb″段的扬程是多余的，但b′b″＞bb″，显见恒压调速比恒速供水节能。

为了进一步节能可根据需水量的变化来设定供水压力，即当流量由q0降至q1时，若供水压力设定为hb″则管道工作特性曲线与水泵工作特性曲线恰好相交于b″(其转速降为n2)，此时水泵的扬程完全被利用，节能效果最好。由上述分析可知，通过智能压力设定以使压力随所需供水流量变化就可获得很好的节能效果。? 2　智能压力设定?

水压特性曲线是一个包络管道特性曲线的阶梯线，水压的设定可由智能设定器实现。若已知管道特性曲线和供水流量便可取得设定压力。对于一个确定的供水系统(特别是深水泵专用供水系统)，管道的特性曲线是确定的且可获得，流量也可根据用户需求而得出。

智能设定器基于智能控制原理设计，其知识库用产生知识来表示，由上下文、规则库及推理机构成。

2.1　上下文

上下文为知识库的事实知识即数据库，其内容包括管道工作特性、用户需水量、测取的水压(h)和泵速(n)、由h和n预测的、按时间预给定的hy、修正后的水压设定值hs及修正参数e=(hy-)等。其中，、hy由查表程序和相应的规则库给出，智能水压设定值hs=hy-ke(k可调)。

2.2　规则库

规则库(为产生知识的元知识)存放设定策略，包括水压预给定规则(r1)、由水压h和泵速估计管道工作压力规则(r2)、修正水压设定规则(r3)。

2.3　推理机

当系统运行时智能设定器的推理机遍历所有规则，如找到一条规则就立即对该规则进行测试，规则匹配就执行，不匹配则测试下条规则。为防止规则冲突可将产生的规则排序，然后由上而下按顺序依次进行。将智能压力设定编一子程序，该子程序主要由查表和散转功能指令构成。 3　控制装置设计

深水泵的节能供水智能控制装置同流行的变频调速供水设备具有相同的构成，即由变频器、压力传感器、控制器及配电柜等组成。控制器用mcs-51单片机开发，其软件部分可实现节能压力设定的功能。

3.1　硬件设计

为了满足节能、优质、供水可靠的要求，所设计的微电脑控制器应具有模拟量采集、状态监测、参数显示、报警、节能控制、时钟等功能。完成这些功能的微电脑控制器的硬件构成如图2所示。?

其中，0809(为a/d转换)用以采样水泵出口压力；0832(为d/a转换)用于控制变频器以调整水泵转速，串口定为方式0，扩展为用来实现4位数码管显示；2764及6264为扩展的程序存储器及数据存储器，2764存放程序及智能压力设定的有关表格。?

3.2　软件设计

用户应用程序采用模块化结构，由主程序、中断服务程序和可调用的若干子程序构成，程序用mcs-51汇编语言编写。

①主程序。主程序含设栈区、置初值、清缓冲区、初始化和参数工程量显示等。

②中断服务程序。为保证系统的实时性采用定时中断采样控制。定时器经初始化后，t1定时至中断服务程序。中断服务程序含a/d转换、滤波、节能压力设定、标度变换、报警、pid控制等子程序。

③节能压力设定程序。该程序的功能主要是查表(事先固化在2764片内)。实时采样水压h和水泵转速n，将h和n整量化后查表得对应的供水所需水压设定值hs。?

4　工程应用

某厂位于市郊，因市政供水不足而在厂区打深水井一口，其供水系统采用了深水泵节能供水智能控制装置。生产运行表明，该系统工作可靠，能耗少［仅为0.65(kw·h)/m3］，可比恒速供水节能32%，比恒压变频供水方式节能12%。 参考文献：

［1］陆安定.电动机节能改造实用手册［m］.上海：上海科技出版社，1995.

［2］舒迪前.智能控制系统及其应用［m］.北京：机械工业出版社，1995.

供水节能范文第5篇

【关键词】供水系统，高效节能，智能小区，变频调速，优化研究

中图分类号： TV674 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

居民用水量的多少与个人用水观念有很大关系，居民的用水方式、节水知识的普及程度决定着他的用水用途的组成。对于智能小区，无论他的供水系统做的多么完美，如果居民肆意用水，不加节制，那对于供水节能就无法优化并达到了。对于居民的节水知识要多加普及，是需要去务实推广的。

二、传统供水方式的优劣

新科技时代的来临，使得人们对于居住环境有了全新的要求，智能小区以其安全舒适、节能环保和高效便民的优点迅速引起广泛关注，而供水系统作为整个小区智能系统的一个相当重要的环节，如何能够做到向居民提供高质量水源并且节约能源，这将是有待解决一个重要问题。下面就传统供水方式的优劣分析如下：

1.重力供水方式是一种传统的供水方式，主要是由蓄水池、加压水泵，高位水箱或水塔及配水管网组成，自来水直接进入低位蓄水池中，水泵从低位蓄水池抽取自来水，进行二次加压将水输送至高位水箱或水塔。最终自来水由高位水箱流向客户。该方式供水电压稳定，用电效率高，但投资大，占地面积大，不利于长期发展的需要。

2.直抽供水方式是通过水泵直接从管网中抽取自来水的一种方式，该方式充分利用了管网余压，降低了水泵的扬程，从而降低了能耗，而且设备简单，节省了建筑面积。但是该方式长久会对管网产生负压，导致管网破裂，是一种不成熟的供水方式。

3.水泵低位蓄水池组合供水方式不需要高位水箱，只需要通过加压水泵将水送至用水点，在很大程度上减少了占用空间。并且有效防止水质的污染，保证居民用水的质量，但其缺点是停电就停水。

三、变频调速恒压供水系统

1.设备工作原理

根据用户的要求，首先设定水压的压力值，然后通电运行，压力传感器监测管网的压力信息，并把信息传送至信息系统。经过对信息的分析处理，然后将信号传至变频器来控制水泵运行情况，当用户用水量增加时，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，水泵转数则降低，减少出水量，使管网压力维持设定压力值，在多台泵运行时，相继启动，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。当夜间用水量减少的时候，可通过变频水泵来维持工作，变频给水泵可以在停止机器运行的同时，保持供水的压力不变，这样将大大减少供水耗能。减少成本。

2.系统的优点

（1）高效节能。根据水压力和管网用水量变频调节水泵转速，使水泵始终运行在高效率的情况下，这样节能效果将高达20％，和普通的无塔供水设备相比，断电保护功能的影响小，消除了电泵动机直接起动功率和干扰的影响，设备控制系统具有短路、过流、过压、过载、欠压和过热保护功能，大大提高了工作效率，延长泵的使用寿命。

（2）人机界面触摸屏操作，灵活的参数设置。可以灵活的设置频率下限、加速时间、减速时间、泵的时间、系统正常运行时间和设备各种操作参数。

（3）定时唤醒功能。由于该系统是基于管网水的多少使用单位，进行投入运行水泵的数量确定，所以，当在小范围内很长一段时间的变化，使运行的泵磨损严重，而另一个泵不用防长锈的问题，设置此功能可以很容易的来解决这个问题。对于相同的流量泵，为使每个泵平均工作时间相同，须设置不同时间泵的功能。设置定时换泵功能，变量泵连续工作时间超过设定值时，在“休息”状态时的变量泵，逆变器会自动切换到启动一个“排量时间”最长的变排量泵，并停止可变排量泵，确保平等泵的运转时间，很大程度上延长了泵的使用寿命。转换泵的时间可任意设定。

（4）当变频器发生故障时，可以自动转换到运行频率，以确保不间断供水。停电情况下，该设备也能靠自身压力运行。

四、供水监测系统的建设

随着人们对供水的质量与安全可靠性的要求不断提高,以及低碳环保的理念深入人心，加强供水监测系统建设已经成为趋势。长期以来采用传统供水系统的小区，因为成本高、耗能大无法有效节约成本，这就要求必须加快供水监测系统的建设。新型供水系统将彻底解决耗能大，时效慢的情况，真正的智能管理小区供水将大大方便居民生活，智能小区供水系统的建设势在必行。

1.供水系统的监测和控制设备、RTU、GPRS通信系统中，包括 VB、数据库、组态软件、C语言软件开发中心站和现场监控软件，供水管道监控和出口流量远程自动控制。中央控制室建立AA SQLServer2000的数据库，存储的是当前和历史数据。由VB语言编写的控制程序，完成数据接收、存储、分析，显示和其他功能，利用实时的Web、IIS和其他技术在局域网中传送信息。 GPRS作为中心和现场数据传输系统的通信平台。

2.实施供水和控制系统采用GPRS技术，可以解决供水过程中供水实时数据不佳，低数据的准确性，故障反应时间，数据共享程度低，效率低的问题，实现了科学管理。

3.GPRS的传输载体，使现场收集到的数据提供及时，准确的输入中央控制系统是该系统的一个重要组成部分。逐步增加网络带宽（开口3G），实时运动视频传输，无线传输技术的发展提供了良好的基础，为今后水利信息可视化做准备。

五、结束语

对于智能小区节水系统的研究需要继续进行下去，将科学技术与节水相结合。将供水系统做的更加完善，方便居民生活，使居民高效安全的用水。这将对我国的水资源合理利用将有巨大的益处。

参考文献：

[1]李沛岩.智能小区供水系统节能控制研究.《哈尔滨工业大学》.2010年

[2]杨海马.刘瑾.基于神经网络和模糊控制的小区智能供水监控系统的研究 《2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）》2007年

[3]程线.周竹.邓仁明.智能小区供水泵站控制策略探讨《中国给水排水》.2002年12期

供水节能范文第6篇

关键词：供水泵；变频技术；效率

中图分类号： U464.138+.1 文献标识码： A 文章编号：

目前，大多数城镇的水厂都是把从较远的水源地区运输过来水进行再次过滤、加压后在供给当地的用户使用的中转站，确保本地区的用水的出厂管的压力的数值在一个平衡的范围内，这项工作较复杂，系统精确性能较低，因此水厂的整个供水系统还需要整体的提高。通过对水厂供水节能过程中变频技术误区的研究分析，促进水厂整体效益的提高。

1、水厂的现状分析

变频技术节能是水厂运中的一个节能观点，是通过变频电机的在不同的负荷状况下进行自动的电机转速调控，从而改变电机的输送功率，达到节约用电的目的。在各大城市的众多供水行业中，应用最广泛的是通过变频技术进行控制水厂供水泵的运转状况。部分水厂由此在扩建设计中选用大扬程、大流量型号的水泵，运用变频技术进行对水泵的控制，并且认为这样就能够实现节能降耗、低能耗供水的目的。然而，水厂的供水情况是参照相关城市的用水情况而变化的，同时出厂水量随着季节、时日以及城市的发展状况而变化。由此可见，采用的变频技术控制水厂供水泵的供水不是在任何条件下都能够节能的，电费在水厂的运营成本中占有很大的比重，因此采用高能效转化的节电方式对提高水厂的经济效益有很大的意义。

城市的供水行业是一项基础的城市公共设施。通常水厂在设计修建或者是扩建、改建是以城市的中远期发展进行规划的，因此在扩建和新建水厂时，供水能力的设计都是以城市的规划建设为基础，应当走在城市发展的前列，不能够给城市的发展建设拖后腿；所以在设计水厂的供水能力时要满足且高于城市当前的实际供水量；在设计、规划、建设水厂时容易采用大扬程、大流量型号的水泵，达到水厂供水能力一步到位，同时运用变频技术进行对水泵的控制节约供水电能的消耗，降低水厂的运行成本，这是扩改建、新建水厂的普遍存在现象；这样就易造成水厂在供水过程中水泵设备出现大马拉小车的现象。这种现象给水厂管理者和设计者造成的误区是：虽然现在是大马拉小车，但是为了满足城市将来的发展需求，供水能力要大于实际的需水量是不可避免的；当前使用的是变频自控系统进行供水的控制，变频技术不会对电能造成浪费。文中通过对水泵的设计原理、变频自控系统、电机效率等方面，探讨了变频自控供水系统在怎样的情况下才能够达到节能的效果。

2、水泵供水原理

城市的供水一般采用的是离心式水泵进行供水，离心式水泵是把电机产生的机械能转换成输送水的势能和电能的装置。在水泵装置能量的转换过程中，产生的能量损失是容积损失、机械损失以及水力损失三个部分。其中容积损失是由于泵体与叶轮之间的间隙产生的水由高压区流回到低压区无效能量的损失；机械损失是指轴与轴承、轴封以及叶与水之间因运动摩擦而产生的能量损失；水力损失指液体在流经叶轮转换装置、泵吸液室、压液室等元件时的沿程摩擦损失，由于收缩、扩大、转弯等的局部阻力处发生冲击造成的冲击损失。在这三部分的能量损失中，对于特定流体各特定泵拉来讲，容积损失和机械损失是基本固定的，只有水力损失受泵的转速、流量的影响比较大，同时也是变频技术在水厂供水节能上不能避免的致命要点。以流体力学的角度来看：液体在湍流过程中的沿程摩擦损失和局部阻力损失和流量的平方成正比；水力损失是流体在流动过程中摩擦能量的损失以及泵体内流体在冲击泵壳或者叶轮叶片产生能量损失的总和。根据水泵的设计原理可以发现：水泵在设计流量、流速的条件下工作能够不发生冲击损失，也就是说冲击损失为零。然而水泵的运行状况偏离离了设计工况，就会发生和流量成平方关系的冲击损失，且在工作流量低于设计流量时，产生的冲击损失远远大于工作流量大于设计流量时产生的冲击损失；因此为了降低水流的冲击损失，水泵的运转操作要尽量的早设计流量附近运转。

3、变频技术节能供水的误区

通常情况下，水泵的工作频率的运行设计点在整个装置中具有最高的转换效率。变频技术控制水泵的节能只有在一定的限制下才能够达到预期的节能效果，反之会因为能效转换的降低而增加水厂供水的运营成本。因此水厂应当选用合适扬程型号的水泵，促进能效的转换，降低运营成本。

水厂在使用变频技术进行供水后，应当结合实际的需要对水泵装置进行合理的搭配，使变频技术能够正确的使用，达到较好的节能效果。通常水厂的管理负责人经常会忽视这一问题。这是由于水厂的设计是由资深的权威部门进行，而水厂仅仅负责管理运行，但实际的管理中，若没有正确的理解和运用水泵系统的技术特性和运行特性，水厂就不能达到低耗能高效率的运行。

由于考虑城市供水是走在城市建设的前端，因此在设计建设水厂时应当按照“不同性能、流量匹配的泵组进行定速运行，同时选择水泵运行特性曲线较平缓、设计流量和设计压力合理的效率曲线”。一般单位是设备会出现经济使用寿命的问题，通过对相关资料的了解，供水行业的中使用的水泵的经济使用寿命通常为7年。因此，城市的供水量的供给规划，梯度安排应当选用匹配合理的泵型，适时的增加使用的泵型，使新建的水厂能够始终保持着经济，高效、可靠的运行效果。

结束语：

随着变频技术的不断发展和人们对生活用水质量要求的提高，变频供水设备在的应用逐渐的广泛。通过变频技术的具体运行状态和应用的分析研究，减少变频技术在水电厂供水节能系统中应用的误区，为水厂赢取更多的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]谭世海，熊隽迪，李忠芬，冉启阳.变频技术在给水泵节能改造中的应用[J].电机与控制应用.2010(2).

[2]邱俊.变频技术在水泵控制系统中的应用[J].微型机与应用. 2009(13).

供水节能范文第7篇

关键词：节水节能；分区供水；无负压变频供水

中图分类号： TE08 文献标识码： A

一、概述

1976年我们县城城区铺设供水管网时，小区最高也就是四层，主管网最大也就是DN200水泥管道，随着城区的不断发展，我们小县城的房屋由以前的多层也逐步改变为高层，主管网也不断老化，供水问题越来越明显。在主管网上面加压怕管网爆裂，不加压高层水压上不去。针对这一系列问题，我们自来水公司领导和技术人员一起本着节水节能的目的商讨解决问题的办法。最后采取双管齐下，一方面进行城区老管网改造，用新型、大口径管网更换城区旧管网，以便加大管网供水压力及供水量；另一方面在小区内采取二次加压，给高层进行二次加压供水。

目前城区供水管都采用的是PE塑料管道，管径也放大不少，最大管道外径是630mm，对进小区的供水管道也都放大到160-200mm。在供水管道方面大家也没多大的分歧，但是就小区二次加压采取什么样的方式，大家的意见都不统一，针对这方面的问题我想谈谈我自己的观点。

二、常见的供水方式

以往高层建筑供水方式可以分为水泵-高位水箱供水方式、气压罐供水方式和变速泵供水方式；现在又出现一种新型的无负压变频供水方式。

以往三种基本的高层建筑供水方式中，每种类型又可根据不同情况而采用不同的供水方式，具体来说又可以分为很多种。在高层建筑竖向分区确定后，就要对供水方式进行选择，供水方式选择应以经济合理、技术先进、供水安全可靠等为原则。

高位水箱供水是应用较为普遍的一种供水方式；它主要由贮水池、加压水泵、高位水箱和配水管网组成。高位水箱在供水系统中的作用，主要是贮水、调节水量和稳定水压。高位水箱供水方式又可分为并联供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等。

（一）、并联供水方式

各分区独立设置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑物底层或地下室，各区水泵独立向各区的水箱供水。这种供水方式的优点是各区独立运行，互不干扰，供水安全可靠；水泵集中布置，便于维护管理；水泵效率高，能源消耗少；水箱分散设置，各区水箱容积小，有利于结构设计。但也存在着不足，即水泵台数多、供水高压管路长、投资费用高、水箱占用上层建筑的面积较多等。

（二）、串联供水方式

将水泵和水箱分散设置在建筑物各区的楼层中，低区水箱兼作上一区的水池，水泵由下区水箱抽水送至上区水箱，再由水箱向各区供水。这种供水方式的优点是水泵压力较均衡，所需扬程小，水锤影响小，能耗合理；不需要高压泵和高压管道，设备和管道较简单，投资较省。其缺点是水泵布置分散，占用面积大，管理不便；水泵设在楼层，对防震、隔噪音要求高；上区供水受到下区限制，故供水可靠性差等。由于缺点较多，因此在实际工程中应用并不多。采用这种供水方式供水，水泵设计应有消声、减震措施，在可能的条件下，下层应利用外网水压直接供水。

（三）、减压供水方式

减压供水方式是将整个高层建筑用水量全部由设置于底层的水泵提升至屋顶水箱，然后再通过各区减压装置减压后将水送至各个区供水系统的供水方式。减压供水方式分为减压水箱供水方式和减压阀供水方式。下部分区供水管路上设减压阀减压，以免其管网内压力过大，而造成该分区管路、用水器具和设备的损坏。这种供水方式所需要的气压罐台数少，但气压罐调节容积百分数低，因此不适用于用水量大、层数多的高层建筑。为解决高层建筑最高层消防所需压力，气压供水可以配合其他供水方式局部使用在高层建筑最高层的消防供水系统中，以解决压力不足的问题。

（四）、无负压变频供水方式

所谓的无负压给水主要是靠稳压罐起的稳流作用来实现的变频给水是多了个水箱将自来水管网本身具有的水压给释放掉再给水加压,而无负压是在原有管网的水压基础上给水加压,（即进水口的压力

=自来水公司提供的水压）

无负压变频供水有以下特点：

（1）、无需设置蓄水池和高位水箱；无负压给水设备直接串接市政管网，不需建造蓄水池和高位水箱，节省工程投资，减少建筑面积的占用。当市政管网供水量足够时，无负压稳流罐体积较小，整套设备占地很小，设备安装只需接通进出水管道即可，极为方便。 （2）、无水源的二次污染；无负压稳流罐及整套设备管路均为密封式，从市政管网一直到用户水龙头，均不会受到空气中的杂物和污物的二次污染，无负压稳流罐过流部分均采用食品容器内壁涂料防腐处理，涂料及无负压给水设备均通过卫生防疫部门饮用水卫生防疫检测，符合食品卫生标准。 （3）、节能效果显著；传统的二次加压供水方式采用蓄水池和高位水箱，市政管网供水压力放入蓄水池时能量损失殆尽，能量浪费严重；采用无负压稳流罐后，市政管网供水压力直接叠加在水泵进口，水泵只需补充市政管网供水压力不足部分，整机节能效果显著。 （4）、无需设置稳压泵和大体积气压罐；一般变频给水设备为了保证用户晚间小流量用水量或零流量时管网的泄漏时，频繁启动给水泵，均设有流量较小的稳压泵和大体积气压罐，既增加了给水设备的一次投资，也增加了设备的运营费用（晚间稳压泵的运行电耗）晚间用水低峰期时，市政管网供水压力和供水量基本都能满足用户的要求，采用无负压稳流给水设备后，市政管网原有压力被充分利用，市政管网的水压力供给用户使用，设备无需设置稳压泵和大体积气压罐，投资节省，且显著提高设备节能效果。 （5）、功能全、智能化程度高; 采用了先进的变频控制技术，具有软启动，有过载、短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护等功能。在异常情况下进行信号报警，自检、故障判断等、还根据用水量的高低自动调节给水流量。

针对以上高层建筑节水、节能供水方式，本人还是比较倾向于无负压变频供水方式，这种供水方式比其它几种供水方式更能节水、节能，它还有一个最大的优点就是避免水体二次污染。目前我们县就是采用的无负压变频供水方式。这种供水方式还是可以大力推广的。

参考文献

1、赵志领；高层建筑供水保障体系研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2000.

2、郭莉莉；建筑能耗现状及节能潜力[J].铁道工程学报,2006,(4).

3、夏伟光；无负压给水设备节能技术的探讨[A];2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C];2011年

供水节能范文第8篇

关键词：节能；泵站；离心泵

中图分类号：TE08文献标识码： A

随着国家对能源可持续供应问题重视程度的不断提高，各种能源价格经过数次论证调整，用电价格亦是随之逐年上升。对于一般供水企业而言，电费占其管理费用的70%以上，占其制水成本的40%以上。因此，降低企业供水电耗已成为供水企业挖潜改造、提高其经济效益的重要途径之一。

对于供水企业节能降耗工作的开展，需从对企业进行科学有效的管理及其技术设备的更新改造两方面进行研究落实；而作为能耗大户，供水企业的主要电耗消耗在水泵运行上。因此，控制企业的电耗其关键在于机泵的用电管理上。

一、泵站现状分析

经调查研习可知，目前供水企业多存在如下与水泵能耗相关的问题：

（1）现大多数供水企业在其做泵站设计、设备选型时，首先以其最不利工况点作为其选型的基础条件，使得系统管路与泵特性不相匹配，其主要表现为扬程普遍偏高。具体言之，即依此原则选型而投入使用的泵站，虽可满足供水管网在最高日、最高时用水量和水压的流量及扬程的需求，却与实际供水中的平均流量及平均扬程不符，使得泵站无法长期处于其高效区间运行，从而造成了能耗的浪费。此外，通常供水企业其泵站中水泵设备多为同型号品，其在操作中忽略了供水量需求波动变化时对能耗的影响，也造成了一定的电耗浪费。

（2）在实际生产过程中，多采用调节出水阀门开启程度来调节机组的出水量，以保证水泵可以在安全而高效的状态下运行。然而，此法却造成了能源于阀门上的浪费，对电能产生一定的浪费。

（3）由于供水量的波动，使得泵站运行人员需频繁开关泵组，势必加重对机械寿命的损耗，对冲击电流亦产生不利的影响，造成电能电耗的浪费。

二、水泵节能措施

据上所析，我们可以从提高水泵效率及提高水泵运行效率角度进行节能措施分析。

2.1提高水泵效率

所谓水泵的效率，等于水的能量除以功率，是水泵使用时有效功率的体现，其值的高低直接反应供水企业单位电耗的高低。因此，对水泵的节能，即使用高效水泵机组设备应是供水企业的基础性节能措施。

水泵效率由水泵的机械效率、容积效率、水力效率所组成，用公式可表示为:

η=η机η容η水 （2-1）

式中, η:水泵效率；

η机：水泵的机械效率；

η容：水泵的容积效率；

η水：水泵的水力效率。

由此可知，我们可从影响这三种效率的因素角度出发，来究寻水泵节能的措施。

2.1.1 提高水泵的机械效率

提高水泵的机械效率，即减少水泵的机械损失，以降低机械摩擦损失为主，达到节能效果。

摩擦损失包括：①轴承的摩擦损失；②轴封的摩擦损失；③叶轮圆盘摩擦损失；④水流与各接触部件产生的摩擦损失；⑤泵体各转动部件产生的摩擦损失。

主要措施：首先，应科学合理的选用水泵轴承，并应确保安装和检修精度；其次，应根据所选轴承的具体型号等，选择适宜的检查检修频率，确保轴承的与完好，定期进行大修，更换损坏零部件。

2.1.2 提高水泵的容积效率

容积损失是指离心泵流量上的损失，主要体现于密封环漏泄损失，即密封环间隙处的水量损失，此部分水从叶轮出口向叶轮入口漏泄，减少了水泵的实际供水量，损失的水泵效率；此外还有平衡机构漏泄损失及极间漏泄损失。

主要措施：①减小密封间隙值，一般总间隙近似取密封环直径的0.002，如密封环直径=200毫米，则总间隙为0.40毫米；②制异型密封环或加装橡胶密封圈，以增加密封环间的水流阻力，减小漏泄量；③合理设计高压区域和低压区域的排气管，减少水流从高压区域向低压区域的漏泄量。

2.1.3 提高水泵的水力效率

水力损失是指水泵在工作时，水流要经过引水部件、 导水部件、转轮和尾水管等过流部件，产生的摩擦、撞击、漩涡和脱流等损失。当水泵的运行工况点偏离设计工况点时，水力损失将会加大，导致水泵效率的降低。

主要措施：①设计或选择优秀的水力模型，即其在设计工况下的各种效率较一般模型高，且效率曲线变化平缓，高效范围较宽；②提高零件加工装配精度。

2.2 提高水泵运行效率

水泵运行节能是通过水泵按末端需求调速运行实现的节能措施，是设备效率以外的节能。

通常供水管网中的水量是有变化的，且有时变动幅度较大，因此供水系统需随之进行相应调节。通常调节流量的方式包括：改变阀门开度、配置适宜水量的水泵、变速调节。工程上采用的调速技术有很多种，一般采用变频调速、串级调速、斩波内馈调速、液粘调速等方式，其中以变频调速方式的投资更为节省、运行效率更高、节能效果最好，因此下面以变频调速作为节能措施进行阐述。

2.2.1变频调速原理及应用

变频调速是我国节能的一项重点推广技术，受到国家政府的普遍重视，《中华人民共和国节约能源法》第39条将其列为通用技术加以推广。其基本原理是根据交流电动机的工作原理中的转速关系，具体可由下式表示：

n=60f(1-s)/p(2-2)

式中，n:转速；

f:水泵电机的输入频率；

s:电机转差率；

p:电机磁极对数。

由（2-2）式可知，电机转速与电源输入频率成正比的关系，电动机转速越慢，功率越小，电动机电源输入频率越小。由此可见，通过改变电动机工作电源频率，可以达到改变电机转速的目的，即可起到节能的效果。

调速节能解决的是运行中超负荷出力问题，通过泵机的调速运行，减少泵容量与部分负荷之间存在的能量差，从而达到负荷需要。其实现的基本条件包括变量负荷、调速装置的具备、有效的系统控制及水泵的动特性，此条件皆具备后，可通过移动水泵工况点，使之沿管路特性曲线移动，让水泵在高效点运行并达到节能效果。

由流体力学可知，流量Q∝转速N，压力H∝N2，而功率P=Q×H，则P∝N3。即当水泵的效率一定，调节流量下降时，转速N可成比例下降，此时的输出功率P以立方关系下降，即水泵电机的耗电功率与转速成近似立方的关系。在采用水泵调速时，水泵与电机的运行参数均会发生变化。然而调速范围也非无限制的，一般认为，变频调速不宜低于额定转速的50%，最好处于75%～100%间，并结合泵站的实际情况进行设计制定。

在实践中通常采用多泵并联供水方式，只要其中一台为变频泵，其他均为定速泵，即可实现恒压变量供水。供水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。在这样的的变频泵、定速泵混合供水的系统中，应确保变频泵与定速泵都可在高效率区段运行，变频泵的工作效率随流量的变化而发生相应改变，以实现系统的效率最优。

2.2.2变频调速的优劣势

（1）变频调速的优点

①大幅节约电能。采用变压变量给水可使节流损失降至最低。经测算，在系统用水量基本相同的情况下，节电率为32%，给企业带来直接和间接的经济效益；

②提高设备使用效率的同时，延长了设备的使用寿命，降低了设备的维修费用，并降低了停产周期；

③调速范围宽，超调波动范围小，便于控制操作。变频给水系统的给水压力可调，在设计上允许降低积水压力的计算精度，可适用不同给水压力的要求。

（2）变频调速的缺点及局限性

①一次性投资较大，投资回收周期长；

②变频器在自身运转过程中会产生电源阶波、噪声、电磁感应、静电感应等，会对电机及周边设备造成一定干扰，造成误操作等后果；

③对调速范围要求不大的水泵而言，其性能不能得到较好的发挥和应用；当运行参数较稳定时，亦不需要变频设备；

④调速不宜低于额定转速的50%。当变频转速低于额定转速的50%以下，则变频设备的效率将明显降低，最好控制在处于75%～100%间。

三、小结

如上所知，供水企业的生产成本控制尚有很大的潜力，而泵站的设计则是企业直降成本的关键所在。除上文所述方式，还有很多技术可在提高水泵的节能效果上有所作为：如水泵叶轮切削改造技术、采用新型优质涂料、水泵机组的自动控制及节能软件的应用等等。只有全面认识关于泵站生产的各个方面，才能从根本上提高水泵的节能效果，使水泵的设计在不仅能满足生产工艺运行需要的同时，还可降低企业能源单耗和制水成本，为企业带来经济效益。节能降耗措施的研究和商讨对于创建节约型工程具有深远意义。

参考文献：

[1]姜乃昌. 水泵及水泵站（第四版）. 北京：中国建筑工业出版社，1998.

[2]徐泽林. 泵站机电设备维修工与泵站运行工.黄河水利出版社，1995.

[3]邱传忻. 泵站工程. 武汉：武汉大学出版社，2001.

供水节能范文第9篇

关键词：供水压力、机泵效率、节能降耗

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

鞍山市自来水总公司二级加压泵站主要负责地区区域性的加压供水，保证厂矿、企、事业单位和百姓的日常用水，它是供水不可缺少的一个重要环节，通常情况下，自来水经水源地、水厂加压进入供水管网，然后供给用户。供水管网压力一般保持在0.20MPa,这个压力能够满足大多数地区供水压力要求，然而，对于地区管网压力偏低或者高层建筑，这个压力就无法直接把自来水供给用户，这样就需要二级加压泵站再次加压达到地区用户供水压力。这样虽然满足用户供水压力要求，但是无形之中供水系统便增加了一个加压点，每增加一个加压点，动力费用便会增加。随着，鞍山市城市规模不断扩大，鞍山市自来水总公司二级加压泵站的数量从最初的50个逐渐增加到180多个，而且，目前泵站数量增加趋势应在继续。因此，小区加压泵站的节能降耗工作就是一个十分现实而迫切的问题。

二、提出问题：

千山二号泵站（以下简称千二）是鞍山市自来水总公司众多泵站中的一个，它始建于2001年，位于千山正门脚下。供水之初，由于千山地区用户少，用水量比较小，机泵效率极其低下，就是俗话说的“大马拉小车”，这种现象的一个后果就是由于机泵功率大，必然会造成动力费用不必要的浪费。当时，千二泵站供水能力的设计主要是考虑千山地区未来的供水需求必然是上涨趋势，如果设计仅仅考虑当时的实际情况，满足当时的供水需求，那么，一旦这种供水需求趋势增加迅速，而供水能力达不到要求的时候，必然会导致供水不足，无法满足用户的需求，那样的话，必然还得再次设计来满足增长的供水需求，这样就会造成初期投资成本的二次浪费。

如何既要在现有实际情况下有效提高机泵效率，节能降耗，减少动力运行成本，又要满足未来供水需求增长趋势的不确定性。为了解决这个问题，我们针对千二泵站进行了实际的调查研究，情况如下：

1、机泵参数：

2、统计参数：

①：供水量/日（Q1）：300 M3 左右

②：平均耗电量/月（Pt1）:12630KWh

③：实际供水扬程（H1）: 35～37M

④：实际运行电流（A1）：35A左右

3、配水管线端口：3个（注：应用2个，预留1个）

三、解决方案

实际调查中，我们发现千二泵站安装有两套机组，机组运行方式为一用一备。两套机组均采用变频恒压调速，设计日供水能力为5000M3，供水压力为0.35MPa，实际日用水量却只有300M3左右，只达到设计供水能力的6%，因而导致机泵效率极其低下，实际供水情况和机泵的严重不匹配导致大多电能消耗在空载损耗上了。这样千二泵站节能降耗，有效降低动力费用就有了很大的空间。如何既保持设计供水能力，满足未来不确定的供水需求增长趋势，又解决目前实际的供水情况，有效的降低动力运行费用这一突出矛盾。我们初步设想在满足现有实际供水的情况下，通过有效降低运行电流，减少不必要的空载损耗电流来达到节能降耗目的。通过调查，我们发现由于配水管线端口有3个，实际应用2个，预留1个，这就为解决上述矛盾提供了很好的途径，我们决定在这个预留配水管线端口再增加一套供水能力符合现有供水需求的机组。通过运行匹配的机组真正达到降低运行电流的目的。这样一来既可以提高机泵的效率，节能降耗，减少动力费用，又可以保证将来供水需求增加的时候，立刻使用原有的机组使供水能力完全满足增长的供水需求。

设备选型：

2、理论计算：

①：管道泵额定流量/日：（Q2）：30×24=720 M3

②：管道泵额定扬程（H2）：47M

③：额定电流（A2）：15A

Q2＞Q1 ，H2＞H1，因此，选用的管道泵完全可以满足现有供水需求。

四、成本比较

新安装的机组采用变频调速恒压供水，变频控制柜与机组功率相配套。机组安装完毕后，机组启动运行成功，供水压力恒定在0.35MPa-0.37MPa之间，完全能够满足千二泵站现有的供水需求。我们实测机组运行电流在10A左右，与原来相比，运行电流降低了25A，真正起到了节能降耗的目的。由于运行时间短，新机组的耗电量尚不能准确地统计，现以电机额定功率为准作保守统计：

①：耗电量/月(Pt2)：7.5（KW）×24小时×30天=5400KWh

②：节电量/月（Pt）：Pt1- Pt2=12630-5400=7230 KWh

③：电费单价（R）：0.738元/ KWh

④：节省动力费/月（S）：Pt×R=7230×0.738=5335.74元/月

上述节省动力费用的算法只是采用保守的统计，实际情况是，新机组采用的是变频调速，机组消耗的电量必然小于机组的额定功率，因此实际节省效果应该比统计结果更加理想。此次改造成本约1.5万元左右，新机组运行3个月就可收回投资成本，经济效益十分可观。

五、结束语

供水节能范文第10篇

关键词：变频调速；节能；最佳台数；性能参数；小流量

中图分类号：U264.91+3.4 文献标识码： A 文章编号：

变频调速恒压供水具有节能、自动化程度高、操作控制方便等优点，因而在供水系统中的应用日益扩大，尤其在住宅小区及高层建筑生活供水系统中。由于生活用水量变化范围非常大，如变频泵的选型和设计不当，不但造价高，有时甚至达不到节能的效果，为此，笔者就如何用好变频调速恒压供水，以使其节电的潜能得到最大的发挥进行了探讨。

1.调速泵的最佳台数

由于调速装置价格昂贵，在给水泵站的设计中一般多采用一台调速泵与多台定速泵搭配的方式，且为了便于维修与管理常采用同型号的水泵。实际上调速泵与定速泵配置台数比例的选定，应以保证调速泵运行在较高效率范围内为原则。现以三台同型号水泵并联工作为例分析（见图1）。

图1 三台同型号水泵的并联调速分析

如果采用两定一调方案，当流量Q=QA(Q2

目前，市场上大部分变频恒压供水成套设备采用的是一调多定方案，是不合理的，不能完全发挥变频恒压供水的节能潜能。

2.恒压值与调速泵性能参数的关系

系统恒压值与水泵性能参数的关系见图2

图 2恒压值与水泵性能参数的关系

由图2可知，随着泵转速的降低则调速泵的性能曲线会越来越远离EF（点E、F是水泵在额定转速下运行时高效段的端点），但在设定的恒压值HG下，转速只能降低到性能曲线MN所对应的转速值，否则调速泵将不在高效段内运行。从前面的分析可以看出，两调多定只是变频调速供水的节能条件之一，此外还须满足：当调速泵在1/2定速泵流量到满额定速泵流量之间供水时也运行在高效段内，即：

(1)

式中———设定压力下的定速泵流量

———设定压力下调速泵在最低转速时的流量

E﹑M是同一条相似工况抛物线上的两点，由叶片泵的比例律有：

(2)

将及式（2）代入（1）得：

(3)

可见要真正实现节能，所设定的压力值和水泵的性能参数之间还要满足式(3)的条件。

现以在小区加压给水泵房使用最多的多级立式泵为例来说明。设某工程变频恒压生活给系统选用了三台立式泵80DLX3：Q=32.4、50.4、65.16m3/h(分别为高效段扬程最低值、中间值、最高值)。如跟据管网水力计算得出的恒压值是该水泵性能曲线高效段的中间值,将HG=588kPa、QG=50.4m3/h、HE=635 kPa、QE=32.4m3/h代入式(3)，发现该式不成立，这就需要重新选泵。又如跟据管网水力计算得出的恒压值是该水泵性能曲线高效段的最低值，将 HG=502.7kPa、QG=65.16m3/h、HE=635 kPa、QE=32.4m3/h代入式(3)，不等式成立，说明该工程选用这种水泵合适。

一般来说,当恒压值接近水泵高效段最低值时能满足式(3)条件；当恒压值比水泵高效段最低值大得较多时不能满足式(3)条件。

3.小流量的节能措施

在这里小流量是指0 ～ 1/2定速泵流量。从以上分析可知，变频供水系统要实现全流量的节能供水，还需要解决0～1/2定速泵流量段的节能问题。

根据目前我国的一些做法，对于居民小区的小流量问题，可能视供水规模和选用的变频泵的大小采用以下两种方案来解决：①变频主泵+气压罐，即用一台变频主泵和一个小型气压罐搭配运； ②工频辅泵(小泵) +气压罐，即另设一台小型的工频辅泵和一台小型气压罐。方案①适用于供水规模和变频泵较小的系统。方案②适用于供水规模和变频泵比较大的系统，这样在小流量时就不需要调节大泵，达到了节能的目的。当然对于市政供水泵站可采用加一台变频辅泵来专用于小流量供水的方案。

结语

对于同型号水泵并联运行的变频调速恒压供水系统而言,调速泵的最佳台数是2台。

恒压值与水泵的性能参数之间要满足条件。

小流量时可根据供水规模和变频泵的大小采用辅助气压罐等节能供水方案。

参考文献：

[1]姜乃昌.水泵及水泵站[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2]姚志强.关于变频调速恒压供水中几个问题得探讨[J].西安公路交通大学学报,1997,17（2）:80-82.