变频供水技术的优化研究

       随着变频调速技术的快速发展,变频调速供水技术得到越来越广泛的应用,与恒速供水系统相比,变频调速供水具有节能效率高、能实现自动化控制等优点。但是目前变频调速供水技术在运行过程中也存在一些技术难关,没能尽显变频供水设备的功效,没有全面达到节能效果。本文首先根据目前变频供水的现状及存在的问题,指出了变频供水的调速范围不可以随意调节,如果水泵的调速比过低,会出现水泵机组效率急剧下降,甚至会出现流量阻塞、流量振荡等不稳定运转的工况。在变频供水技术中,水泵的性能直接关系到调速系统的节能效果。本文通过对水泵Q-H特性曲线形状及不同比转数水泵性能的分析,指出比转数ns=100~350的中、高比转数离心泵适合作为调速泵。关于变频供水控制方式的选择,本文通过对控制点设在水泵出口的恒压控制和变压控制,以及控制点设在最不利点的控制方式进行分析,指出了目前变频供水技术中水泵出口恒压控制应用最广泛的原因。在变频恒压供水系统中,主、辅泵之间的切换点一直比较模糊,为了使主、辅泵高效衔接,小泵的设计流量值应该为大泵退出频率时对应的流量,此频率称为阈值频率。在单变频技术中当变频泵启动或变频泵由变频切换为工频状态时存在着电流冲击问题,本文针对此问题提出了软启动、软切换的原理,从而避免了巨大的电流冲击。分析指出在单变频供水技术中,由于系统存在流量失调区,无法保证系统高效运转。从而提出两种优化方案。一种方案是同型号的双变频调速供水技术,此方案中的水泵性能需要满足条件:通过Q-H特性曲线的左、右高效端点的相似工况抛物线系数之比KA/KB≥4;另一种方案为不同型号的水泵并联,其中大型号泵为调速泵,小型号泵为恒速泵。本文最后通过同型号的双变频调速供水技术引申出数字化集成全变频恒压供水技术。通过对全变频恒压供水技术特点、控制方式及节能性分析,全面阐述了全变频恒压供水技术的高效性及优越性。