无负压给水设备展示图
摘 要
指出无负压给水设备存在问题并简略论述之 关键词 无负压给水 管网叠压 水泵工况 变频调速 无负压给水设备应具有两项基本功能。一是“无负压”功能,即不使取水管路中产生负压,二是控制水泵增压送水,满足用水端的压力和流量需求。有一种观点认为：在传统的变频调速供水设备的前端，增加上“无负压”的技术措施就成为了具有两项功能的无负压给水设备。对于把这项新技术简单化的观点,笔者不敢苟同。因为,当水泵直接由管网抽水,在叠加管网压力的工况下运转时，水泵的特性及控制系统特性均有所变化，与水池取水加压时有很多不同。同时,水泵进水的管路(管网)与水泵出水管路紧密连接,形成了流体连续输送,压力直接传递的动态过程。这些是传统的变频调速技术所未曾涉及的新课题.是无负压供水设备自身特点所产生的新的问题点。本文将其归纳为三点，论述如下：
1.管网叠压的不确定性造成选泵困惑及运行中不良工况的出现。 水泵吸水口可叠加的压力知多少?是较难准确定量的问题。在设计选泵时,有可能无法得到准确的数据,因为管网压力并非稳定,而是受很多因素的影响而变动,如管网供水“时变化曲线”的高峰和低谷,管网运行调度跟踪用水量变化不及时；管网因工事或维修关阀倒闸改变送水路径；管网受瞬变流的冲击等情况均会使管网压力变化,有时会幅度很大。另外,水泵可叠加的管网压力是由管网在引水管接口处的压力和引水管路阻力特性两项数据决定的,是随流量变化的函数,也是一个变量。
从理论上讲,选泵应考虑“叠压”因素。利用叠压的条件,可使所选水泵额定压力和功率降低,并使水泵叠压后仍能在高效率区运行,不出现超压、过负荷等不良工况。但由于叠压数值往往不能准确采取而令人困惑。 主张不用考虑叠压,按所需最大流量和最不利点所需压力选泵的理由也很充分。因为大多数无负压设备在进水罐上吸气阀打开或曰负压消除器工作时,水泵吸水口已无压可叠。再者,如果管网方面常常不能保证选泵时所叠之压力则水泵会无能力满足用水需要。不考虑叠压选泵而水泵要叠压运行则必需有技术上的对策。一方面需要控制水泵能够在低频率馈电下运转，而水泵电机在低频运转时会有很多技术问题,例如:电机的低频馈电下发热、低频时机械共振、哨叫噪音、水泵在低频小流量会偏离高效率区和稳定工况区,以及低转速时水泵上端积气,造成真空度跌落,使之升速时则不会出水,空搅泵壳体内死水发热等等。因此,不叠压选泵时水泵可能长期在低频下运转,就应有针对水泵低频运转工况的技术措施,避免上述问题或故障的发生。同时,因为水泵在叠压幅值较高时有可能出现高效区右端以外的不良工况使水泵超负荷或气蚀区工作而产生故障,这就要求对水泵的允许运行区间进行控制,使其在规定的安全、高效范围内工作并满足用水需求。
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