水泵變頻在水廠中的應(yīng)用

摘要：在水產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中使用水泵變頻技術(shù)能夠顯著降低能耗，增加產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)，在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在水泵變頻技術(shù)中，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。文章主要結(jié)合水泵變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，就水泵變頻在水廠中的應(yīng)用進(jìn)行了必要的分析，希望通過(guò)該次研究對(duì)更好地開展該項(xiàng)技術(shù)在水廠中的應(yīng)用有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：水泵變頻技術(shù)；變頻調(diào)速技術(shù)；泵房；供水系統(tǒng)；水廠 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV734 文章編號(hào)：1009-2374（2015）21-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.025

近幾年，隨著人們對(duì)水資源需求量的不斷增加，水廠的出水量發(fā)生了顯著的變化，為了更好地調(diào)節(jié)清水池，提升泵房的數(shù)量，需要對(duì)水泵的頻率進(jìn)行改變和調(diào)整。在水廠運(yùn)行過(guò)程中，如果不及時(shí)地對(duì)水泵的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，很可能會(huì)導(dǎo)致造成巨大的浪費(fèi)現(xiàn)象，而且對(duì)后序水廠的沉淀工作產(chǎn)生巨大的沖擊。因此，在水廠運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)應(yīng)用水泵變頻技術(shù)，通過(guò)調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)輸水量的調(diào)整，從而能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，最終降低成本和技術(shù)的處理難度，實(shí)現(xiàn)水廠良好的供水。此外，良好的供水環(huán)境在工業(yè)生產(chǎn)中也有不可替代的作用，通過(guò)水泵的變頻強(qiáng)化水廠供給中的功能，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)水資源供給和凈化的雙重效果，可以說(shuō)，該研究具有一定的理論意義和重要的實(shí)踐價(jià)值。

1 泵房恒壓供水系統(tǒng)

1.1 水泵變頻技術(shù)在泵房供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在水廠供水過(guò)程中，水泵的流量往往會(huì)受到外界很多影響因素的制約，對(duì)用戶的用水情況產(chǎn)生不小的影響，而且水泵在運(yùn)行過(guò)程中，其揚(yáng)程結(jié)構(gòu)也會(huì)受到來(lái)自流量以及吸水井水位高低的影響而出現(xiàn)不同程度的變化。所以為了保證水泵在運(yùn)行過(guò)程中始終保持一個(gè)較為高效的運(yùn)行效率，必須對(duì)水泵的流量進(jìn)行一些人為的控制。以往的主要經(jīng)驗(yàn)是采用閥門或者多臺(tái)水泵投切對(duì)水泵的流量進(jìn)行有效的控制，但是在控制過(guò)程中往往起不到良好的控制效果，并且存在很多不確定的因素。因此，為了有效地解決這種問(wèn)題，水廠通常會(huì)通過(guò)將一個(gè)大功率的變頻器應(yīng)用到水泵上的方法進(jìn)行控制，利用水泵變頻技術(shù)與使得水泵能夠一直處于一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的狀態(tài)之下，這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)又使得水廠的產(chǎn)量和品質(zhì)更加優(yōu)質(zhì)。可以說(shuō)，在這種環(huán)境下，用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)水廠供水與用調(diào)節(jié)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，具有十分顯著的節(jié)能效果。在操作優(yōu)勢(shì)上具有啟動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)電廠的電壓需求也較為恒定，避免了啟動(dòng)時(shí)對(duì)電壓的多重風(fēng)險(xiǎn)需求，也正是這種原因，在水泵變頻上的應(yīng)用效果十分明顯，因而被大量的應(yīng)用。此外，大大降低了對(duì)環(huán)境的污染度，這種水泵變頻設(shè)施的應(yīng)用能夠使得燃油的燃燒更加完全、充分，在這種相對(duì)開放的場(chǎng)合下實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的最大保護(hù)。

1.2 水泵變頻技術(shù)在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

水泵變頻技術(shù)應(yīng)用恒壓的供水系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)方法主要采用的是PID算法，系統(tǒng)在具體的調(diào)節(jié)過(guò)程中主要包括以下幾個(gè)方面：

首先，計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC系統(tǒng)地水泵的變頻供水壓設(shè)定是合理的數(shù)值，當(dāng)變頻水泵運(yùn)行過(guò)程中，為了保證管網(wǎng)內(nèi)的壓力與設(shè)定的保持一致，變頻水泵中的變頻器會(huì)根據(jù)供水管網(wǎng)中的壓力變化情況，自動(dòng)地對(duì)內(nèi)部的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)和水泵壓力的協(xié)調(diào)和一致。

其次，當(dāng)整個(gè)供水管網(wǎng)中的壓力小于變頻水泵設(shè)定的壓力之后，水泵的變頻器就會(huì)及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整，水泵內(nèi)的頻率不斷上調(diào)，最終達(dá)到最大數(shù)值。如果送水的壓力依然持續(xù)小于電腦設(shè)定的數(shù)值，那么恒壓供水系統(tǒng)中的PLC系統(tǒng)就恢復(fù)發(fā)出指令將頻率調(diào)節(jié)到最小數(shù)值。同時(shí)還會(huì)啟動(dòng)一臺(tái)定速水泵，然后再逐漸增加變頻輸泵的頻率，直到能夠達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)值即可。在運(yùn)行過(guò)程中如果變頻水泵的數(shù)值再次增加到了最大數(shù)值之后，則需要再一次地重復(fù)上述的工作流程。

最后，當(dāng)送水管網(wǎng)壓力持續(xù)高于設(shè)定的數(shù)值之后，應(yīng)該將變頻泵的數(shù)值繼續(xù)下調(diào)，直到調(diào)節(jié)到最小數(shù)值，如果送水的壓力持續(xù)大于設(shè)定數(shù)值之后，則恒壓的供水系統(tǒng)中的PLC就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，停止一臺(tái)定速泵的供水，同時(shí)還會(huì)將變頻的頻率繼續(xù)上調(diào)，直到達(dá)到設(shè)定的數(shù)值。如果供水變頻水泵的頻率再一次地調(diào)制到最大數(shù)值，則需要再一次的重復(fù)上述的過(guò)程。在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠大大縮短在實(shí)踐中的操作誤差，同時(shí)能夠在這種作用力的驅(qū)使下實(shí)現(xiàn)水資源的周期性循環(huán)，也就是在最終的傳輸效果中實(shí)現(xiàn)一定的優(yōu)越性的表現(xiàn)，可以說(shuō)是現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展的一個(gè)極佳選擇。

2 水泵變頻技術(shù)在濾池反沖洗系統(tǒng)中的應(yīng)用

過(guò)濾技術(shù)已經(jīng)成為水環(huán)境治理中的一個(gè)重要手段，通過(guò)調(diào)研我們知道，供水廠濾池反沖洗廢水約占水廠產(chǎn)水量的1.2%～5.5%，而在回收處理這部分水的過(guò)程中可以看出，該過(guò)程具有節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境的雙重意義。截至目前，國(guó)內(nèi)很多水廠設(shè)有回收工藝的水廠通常將反沖洗廢水直接回收至水廠前端，在使用的過(guò)程中與水廠原水混合后處理，這種做法對(duì)水廠主流程會(huì)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，同時(shí)由于回收池上清液中仍含有較多有機(jī)物、微生物及重金屬，因此存在水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)?？梢?，對(duì)于其風(fēng)險(xiǎn)防范是一個(gè)重要任務(wù)。

在水廠運(yùn)行過(guò)程中，為了保證濾池的效率不斷提高，必須對(duì)濾池進(jìn)行必要的清理工作。從而保證濾池能夠得到恢復(fù)并不斷發(fā)揮其應(yīng)用的作用。在濾池清理過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的沖洗是解決濾池問(wèn)題的主要手段，但是在實(shí)際的工作過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行沖洗并不是一件簡(jiǎn)單的工作，相反如果在沖洗過(guò)程中沒有全面清理的話，就達(dá)不到應(yīng)有的作用和目的，在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，就可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象。因此，在對(duì)濾池進(jìn)行清理的過(guò)程中，從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，自控系統(tǒng)必須具備成熟且完備的故障診斷和保護(hù)功能，這樣才能保持各個(gè)設(shè)備的完好。將水泵變頻技術(shù)應(yīng)用到濾池沖洗當(dāng)中，利用變頻器對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證整個(gè)濾池的反復(fù)沖洗強(qiáng)度始終能夠維持在正常的工藝水平范圍之內(nèi)，這樣就能夠大大的提高整個(gè)沖洗系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，同時(shí)還能夠有效減少人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了更多的電能和資源，對(duì)環(huán)境有著十分重要的益處。

通過(guò)水泵變頻技術(shù)在泵房供水、恒壓供水以及濾池中的供水情況來(lái)看，變頻技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)極為成熟的水處理技術(shù)，并且在國(guó)內(nèi)外的大型水廠中得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也得到了較為實(shí)際的效果，可以說(shuō)，這種效果既有理論方面，同時(shí)也存在于實(shí)踐方面。在看到其巨大的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，我們不得不關(guān)注其存在一定的弊端，在小型水廠能否推廣這種技術(shù)？技術(shù)成本能否經(jīng)得起水廠的經(jīng)濟(jì)支撐？取得的效果能否排除其他因素的干擾？這些問(wèn)題都有待進(jìn)一步的考察和實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)生產(chǎn)中都充分說(shuō)明了其可利用性，對(duì)環(huán)境污染處理、節(jié)約能源成本起到巨大的推動(dòng)作用，可以說(shuō)是利大于弊，但是不可忽視其存在的弊端。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)水泵變頻系統(tǒng)在水廠等領(lǐng)域的應(yīng)用的研究，能夠?qū)δ茉吹墓?jié)約起到一定的輔助作用，同時(shí)能夠在研究中發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，希望這樣的研究能夠在理論和實(shí)踐中起到一定的促進(jìn)作用，同時(shí)也希望能夠引起理論界的重視，進(jìn)一步研發(fā)出節(jié)能高效的污水處理設(shè)備，為工業(yè)的發(fā)展蓄積力量。

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作者簡(jiǎn)介：高云（1983-），女，河北鹽山人，唐山市自來(lái)水公司助理工程師，研究方向：電氣。

（責(zé)任編輯：陳 倩）