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变频供水设备

变频供水设备
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变频供水设备
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  • 详细描述


  一、概述

  恒压变频供水系统的变频器选用芬兰产ABB供水专用型,投标文件完全响应招标文件的规定: 一台变频器驱动控制一台水泵,即变频器一用一备,循环交替使用。两台变频器都设有手动控制模式,且能快速切换。这样恒压变频供水系统在一台水泵损坏需要维修,或一台变频控制器发生故障,或一台水泵和变频器都发生故障的情况下依然有足够的供水能力。


  水下2台潜水泵(功率11kw)也采用变频控制,压力信号取自于第二级供水的多级离心泵与潜水泵之间的管道中的压力,泵房内多级离心泵(第二级供水泵功率90kw)采用变频供水,它的压力信号取自于第二级供水与第三级供水之间的管道中的压力,第三级供水泵功率55kw,安装在离隧道洞口11km处,仍采用变频控制,其压力反馈信号取自于其泵的出口端。水泵采用优质名牌的博通水泵,该水泵供货周期短,配件全国各地都能买到,电机适配性强,与全国各地的电机能直接对接。


  其它的管件阀门皆采用耐压值为2.5kg/㎡且可靠性强的名优产品。


  二、供水形式

  本系统采用三级接力供水方式;首先,大口井中安装潜水泵,它的流量要大于或等于泵房地面上的多级离心泵的流量,第一启动的是潜水泵,当水被送到泵房地面时,水流指示器动作,控制二级供水的多级离心泵的变频控制系统便对其发出开泵指令,由它将带压的水送到隧道的作业面上。当施工点推进至隧道的11km处,水降至低0.5Mpa时,再装两台功率是55kw的多级离心泵,一直将水送到隧道的施工末端,保证施工末端的用水流量为60m3/h,用水压力为0.5Mpa。


  三、采用接力供水方式的好处

  (1) 节能:潜水泵及二级供水泵输送的水的动能并没有浪费,而是与下一级多级离心泵输出水的动能相叠加,于是水会被送得更高、送得更远,从而保证最终出水口的水压不会低于0.5MPa.

  (2) 为大型的潜水泵找到一个小功率的替身,大功率的潜水泵的功率大、耗能多,而且可靠性差,运行不够稳定,一旦出现故障,吊起十分困难,且泵房必须加高,吊装梁必须加强,才能满足正常运行与维护的要求,而且配件稀罕难买,供货周期长,影响维修进度,因维修时零件个儿大、笨重、所以维修难度也加大。

  (3) 采用接力供水的方式用小规格的潜水泵,制泵技术相对成熟得多,运行起来也较稳定,可靠性也好,纵使发生故障,吊起也相当便捷,泵房的高度相应可以降低,吊装横梁用强度相对较小的槽钢即可。泵房地面上的多级离心泵的维修因为不在水下,麻烦少得多。

  (4) 因为控制单位的功率减小,所以设备的控制难度减小,稳定性增加,可靠性提高。

  (5) 采用三级接力供水的方式,地面上的两组多级离心泵两头都加了可曲绕软接头,有效地减小对输水管道的扰动。

  (6) 三级接力式供水,在用电安全性上也远远优于大功率潜水泵供水。且节能效果明显,以原设计180kw水泵,现改用90kw+11kw水泵,每小时节电79度,一昼夜节电1896度,以0.8元/度的电价,一天节约电费1519元,一年节约电费553632元整,可以把变频设备全部全换回来,这里还没有计算休眠功能的节电费用。


  、恒压变频供水的运行模式

  (1) 建议在供水距离为2Km-5Km时,恒压变频供水系统的压力设定值应为10Kg/cm2;

  (2) 在供水距离为5Km-10Km时,恒压变频供水系统的压力设定值应为15Kg/cm2;

  (3) 在供水距离为10Km-15Km时,恒压变频供水系统的压力设定值应为10Kg/cm2;

  (4) 在供水距离为15Km-20Km时,恒压变频供水系统的压力设定值应为15Kg/cm2.

  上述压力设定值为理论设定值,具体设定方案可以根据现场的具体情况决定。按照上面的设计,可以有效的保证盾构机掘进用水及沿途砌衬用水,这样设定水压值,既可节省电能,又可保护沿途用水设备不因为水压过高而损坏。

  根据现场的考察尽管恒压变频供水系统必须24小时不间断供水,但是据现场操作工人的反映仍有很多休息的间隙,所以需要启用休眠功能。所谓休眠功能是指恒压变频供水系统,在用水负荷等于零或趋近零,电机低速运转维持一定时间时,恒压变频供水系统便进入休眠状态,电机停止转动,一旦负荷出现,系统又重新开始工作。如此循环往复。若招标方在盾构机故障时,或节假日期间,作业面停止施工又要恒压变频供水系统能自动停车,则有必要启动该功能。而且每年可以节省10万元左右的电费。


  、建议在隧道的沿途用水口加装减压阀

  它的好处是:

  (1) 减少水压损失, 保证下游用水流量与用水压力;

  (2) 高压对用水设备冲击力大,破坏力强,加装减压阀便可保护用水设备;

  (3) 可保障人身安全。


  泵房顶设置吊泵横梁,以方便泵的维护。 因为水泵运行时有较大震动,泵房安装楼板要用槽钢或工字钢加强。


  因为离泵站0-10Km段压力大,若采用DN200的焊管作为输水管道,其耐压性能差,可能会给施工留下隐患,出现泄漏。一旦事故发生,必须停泵检修,损失巨大。