管网叠压供水技术在实际工程中的应用.docx

管网叠压供水技术在实际工程中的应用摘　要：研究管网叠压技术在实际工程中的应用，来观测分析管网叠压供水设备在广州大学二期生活区的应用情况，可知在实际工程中由于设备选择不当，而导致设备运行的整体效率偏低，达不到节能的目的 关键词：管网叠压；效率；节能广州大学总共采用了四套管网叠压供水设备，其中生活区有两套，教学区和实验楼各一套，下面就详细介绍二期生活区所用的设备情况 　　1二期生活区给水设备供给的工程概况及设备型号 　　1.1二期生活区的工程 　　管网叠压给水设备在二期生活区主要供给8栋学生宿舍楼，1栋研究生楼，1栋员工宿舍楼，一个主食堂和一个副食堂的日常用水工程概况如下： 　　1.1.1学生宿舍楼和研究生楼都采用“U”型设计，楼层总共有七层，每栋建筑面积大概为7300—8930平方米，可以提供大约750—850个学生住宿首层架空设洗衣房、活动室及设备用房各一间，二层以上为学生宿舍，每层设行李房、活动室各一间宿舍为四人间，设有卫生间、沐浴间、阳台等 　　1.1.2主食堂和副食堂：主食堂建筑面积为10500平方米，一、二层为大众餐厅，三层为风味餐厅，可供8000人就餐副食堂建筑面积为7706平方米，一、二层为学生餐厅，三层为教工餐厅，可供5000人就餐。

　　1.2二期生活区所选用的设备型号 　　依据大学城指挥部所提供的资料，在广州大学二期生活区选用的是由青岛三利集团提供的管网叠压给水设备，其主要设备型号如表1-1所示： 　　　　　　　　表1-1广州大学二期生活区供水设备 　　2学生在校期间设备的工作情况 　　由于叠压供水设备是叠加市政管网压力，而压力的大小随着用水量的变化而改变，市政管网的用水量随着季节的变化也有着一定的变化，所以在不同的季节供水设备所叠加的压力也就有所不同本文选取了冬季对设备运行状况进行观察，得出如下数据，如表1-2： 　　表1-2冬季设备运行数据 　　从表1-2中可以看出，该设备运行期间，多数情况下只有一台泵在工作，而且泵的运行频率最大值仅为33.0Hz，最小值只有19.1Hz，可见泵经常处在低频率下运行用户的恒定压力设为0.44MPa，而市政管网平均压力0.321MPa，可见泵所提供的扬程也只有11 m，因此，泵的运行效率非常低 　　3管网叠压给水设备的能耗分析 　　管网叠压给水设备的能耗情况主要取决于水泵的工作效率情况，而水泵是在市政管网压力的基础上进行变频供水的，所以要保证水泵的高效率运行，取得节能的效果，首先必须解决的是确定水泵扬程、用户用水压力、市政管网压力之间的关系。

从目前广州大学设备的实际运行情况来看，此套管网叠压供水设备根本没有起到节能的作用下面从水泵的运行情况来进行分析： 　　从表1-2可以看出水泵的变频频率大部分是在20到33之间变化，超过40的就不多，尤其是冬季水泵的频率大部分在30以下，而水泵的工频频率是50Hz，所以水泵的运行频率大部分低于70％，由公式： 　　（1-1） 　　—电机转速 　　—电源频率 　　—转差率 　　—绕组的极对数 　　对于一台水泵而言，它的转差率和极对数是固定的，因此电机的转速和电源频率成正比，伴随着电源频率的降低，对应水泵的转速也跟着降低，水泵的工作效率也就下降了 　　泵本身的性能决定每台泵都是在一定的流量区间和一定的调速范围内高效运行的，超过了这个范围，水泵就不是在高效率范围内运行了，如图1-1所示水泵的运行范围为ABCD所围成的区域，曲线OCA和曲线ODB为等效率曲线，而Ⅰ、Ⅱ区间内的工况点偏离了水泵的高效率范围，Ⅴ内的工况点则是偏离了水泵的调速范围，Ⅲ、Ⅳ区间内的工况点则是受到了水泵的高效率和调速两方面的影响因此在选泵时要使其工况点落在图中阴影部分，这样才会使水泵的工作效率比较高【1】 　　 　　　　　　　　图1-1水泵的工况区间 　　考虑到广州大学二期生活区的水泵运行情况，我们可以从图1-1水泵的工况区间分析出其运行是否合理。

从表1-2和公式（1-1）不难看出水泵的频率一直处在很低的范围内运行，从而导致水泵的工作区间也是处在低效率范围之内然而，对叠压供水而言，其不同于一般的恒压变频供水，它是既变流量又变压力，广大生活区的市政管网的压力变化范围为：0.3MPa—0.34MPa，管网用户的恒定压力为0.44MPa，因此，水泵的工作扬程也仅是十几米而水泵型号对应的是30米的扬程，由此可以看出水泵一直在低扬程下工作，水泵的效率肯定也很低 　　 　　图1-2水泵的性能曲线 　　从图1-2分析可知，管网叠加市政的压力取平均值为0.3MPa，因此可知水泵的工作扬程也就是0.14MPa图中a、b两点是水泵在转速为时的高效率段，而c、d两点是泵调速下限时对应的高效率段，、两点是在水泵扬程为30米时所对应的流量区间当泵的工作扬程为14米，对应相同的流量区间～时，水泵的转速则在～范围内变化，此时水泵的工况点大部分已经偏离了阴影部分的高效率区间【2】 　　4.结语 　　本文是在对广州大学的工程概况进行介绍的基础上，通过观察分析管网叠压给水设备的运行情况，得出如下结论：此设备在解决二次供水中的污染问题起到了很好的作用；取消了高位水箱和水池，节省了很大的投资和管理费用；但是在节能方面并没有达到理想的效果，变频泵的频率一直处在30以下。

原因在于虽然叠加了市政管网的压力，但由于选泵不当，致使水泵的运行一直处在低效率区间内，尤其是寒暑假期间学生用水量骤减，水泵的运行效率更低，从而导致了能量大量浪费因此，我们应该找出市政的压力变化和用户用水量的变化与设备的恒压设定之间相互影响的规律，使水泵一直处在高效率区间运行，特别是学校寒暑假期间的小流量问题，应该怎样处理才能避免能量的浪费，值得我们思考 参考文献： 【1】 崔艳堂，樊建军．管网叠压技术分析及其应用 ．市政技术，2005，136（5）：327-330 【2】 樊建军，王峰，张朝升．变频调速给水系统水泵选型与运行的优化 ．工业用水与废水，2005，36（2）：58-60。