第一章 课题概述
第一节 变频恒压供水概论
对于大多数采用供水企业来说,传统供水机泵存在日常运行费用太高,供
水成本居高不下,单位供水的能耗偏大的问题,寻求供水与能耗之间的最佳性
价比,是困扰企业的一个长期问题。目前各供水厂的供水机泵设计按最大扬程
与最大流量这一最不利条件设计,水泵大多数时间在设计效率以下运行。导致
电动机与水泵之间常常出现大马拉小车问题。因此,如何解决供水与能耗之间
的不平衡,寻求提高供水效率的整体解决方案,是各供水企业关心的焦点问题
之一。
随着社会经济的迅速发展,人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断
提高。衡量供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定,因为水压恒定于某
些工业或特殊用户是非常重要的,如当发生火警时,若供水压力不足或无水供
应,不能迅速灭火,会造成更大的经济损失或人员伤亡。但是用户用水量是经
常变动的,因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生,并且集中反映在供
水的压力上:用水多而供水少,则供水压力低;用水少而供水多,则供水压力
大。保持管网的水压恒定供水,可使供水和用水之间保持平衡,不但提高了供
水的产量和质量,也确保了供水生产以及电机运行的安全可靠性。
变频恒压供水系统能适用于生活用水场合的供水要求,该系统具有以下特
点:
(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他
一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。
同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。
(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响,同时又由于水泵自身的一
些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比,因此变频调速恒压
供水系统是一个线性系统。
(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性,面向各种各样的供水系统,
而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其
控制对象的模型具有很强的多变性。
(4)在变频调速恒压供水系统中,由于有定量泵(即为每转的理论排量不变