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【摘要】應(yīng)用變頻技術(shù)對廣場供水，取消井下供水系統(tǒng)，在工人村供廣場管網(wǎng)的末端增加恒壓管道泵，抽水打入廣場供水管網(wǎng)，增加管網(wǎng)供水流量，管道泵應(yīng)用變頻技術(shù)，實現(xiàn)無塔恒壓供水。

【關(guān)鍵詞】管道泵；變頻；恒壓；供水

1應(yīng)用背景：

葛泉礦工業(yè)廣場供水由兩部分形成工人村山頂水池的水，通過地埋直徑150mm的焊管，利用供水管路自然80m的高差自流到廣場閥門間，通過3個閥門流到廣場供水管網(wǎng)，滿足廣場生產(chǎn)及生活用水需要。30m井下的井下水，由高壓清水泵打到地面水池，再由地面清水泵房(水泵參數(shù)：380V揚(yáng)程5m，流量100m3/h，功率30kW，型號IS125-100-400)的清水泵打到25m高的水塔，水由水塔的自然高差及儲水量補(bǔ)充廣場管網(wǎng)水量及水壓，雖然說壓力不穩(wěn)定，新辦公樓五層經(jīng)常水流少，偶爾沒水，沖廁有時沖不凈，但是基本滿足了廣場生產(chǎn)生活用水需求。

2應(yīng)用原因

由于井下水源點使用日久，淤泥堵塞嚴(yán)重，造成水量不足。同時副井筒輸水管路也使用多年，損壞嚴(yán)重，導(dǎo)致井下不能提供清水，如果清理巷道，安裝清水管路，需要投入大量資金。隨著我礦服務(wù)年限的增加，用水點增多，用水量不斷增大，原有供水系統(tǒng)的壓力也不能充足滿足工業(yè)廣場正常用水需要，影響少部分職工正常生活用水。只靠工人村管路提供的清水，將嚴(yán)重影響廣場生產(chǎn)生活用水，如圖1所示。

3分析問題

廣場目前實際難題：一是水塔高度25m，管網(wǎng)壓力不能增大；二是工人村到廣場管路管徑固定不能加粗，增加一趟輸水管費用太高。為了解決以上問題，我們經(jīng)過實際水管出口安裝水表，設(shè)置不同放水時間，經(jīng)過多次測算得出結(jié)論：必須采取措施，工人村輸水管路流量才能達(dá)到100m3以上。查閱資料知道，管徑固定，想增加流通單位時間流量，需要增大水的流速，增加流速有2個方法：一是管路進(jìn)口增加水泵，增大管道內(nèi)水流速；二是管路出口安裝管道泵抽水，二次加壓。考慮工人村水池到廣場高差80m，廣場清水管網(wǎng)使用日久，如果某時用水量小，管路承受不了高壓，管網(wǎng)損壞，影響供水。我們采取第二個方法，工人村輸水管路的出口安裝水泵抽水。采用無塔變頻恒壓供水技術(shù)在廣場進(jìn)行應(yīng)用改造的方案。采用管路出口安裝管道泵，加裝全自動變頻無塔恒壓供水設(shè)備，變頻器控制水泵運(yùn)行，供水管網(wǎng)實現(xiàn)恒壓供水。廣場安裝全自動變頻無塔恒壓供水設(shè)備后，關(guān)閉水塔底部閥門，甩掉水塔，由全自動變頻恒壓供水設(shè)備對廣場供水管網(wǎng)進(jìn)行二次加壓，增加水量，提高管網(wǎng)壓力，滿足廣場正常供水。根據(jù)廣場實際情況，確定選用變頻恒壓供水設(shè)備一套。考慮以后廣場用水量的增加，以及水壓問題，確定采樣型號為MJHG300-50-3恒壓供水設(shè)備，配套設(shè)施包括變頻控制柜、變頻器ABB、配套水泵、恒壓罐、水泵機(jī)組及壓力表、信號線、儀表等其他安裝輔材，電控成套配置。

4無塔變頻恒壓供水技術(shù)在廣場的應(yīng)用實施過程

在工人村—廣場供水主管末端安裝全自動變頻恒壓供水設(shè)備，水泵抽水直接進(jìn)供水管網(wǎng)，對管路內(nèi)水進(jìn)行二次加壓，管網(wǎng)壓力設(shè)定為0.3MPa。當(dāng)管網(wǎng)水壓低于0.3MPa時，水泵運(yùn)行頻率升高；當(dāng)管網(wǎng)水壓高于0.3MPa時，水泵運(yùn)行頻率降低，控制管網(wǎng)水壓始終在0.3MPa附近運(yùn)行，不再使用水塔。具體實施如下。(1)水塔供水管路底部安裝一個DN200蝶閥，閥門關(guān)閉，控制管網(wǎng)水進(jìn)水塔，確保管網(wǎng)壓力恒定。(2)安裝變頻恒壓供水泵組一套，直接從工人村—廣場主管末端抽水，輸入廣場用水管網(wǎng)，進(jìn)行二次加壓。(3)管網(wǎng)改造，閥門間原有3路供水管路，關(guān)閉最南端一路不用，斷開最北側(cè)一路，在總供水管路上加閥門、水表，閥門控制工業(yè)廣場用水，水表隨時計量觀察工業(yè)廣場用水量。斷開中間一路，安裝水泵，工人村來水端并列加3個DN150閘閥分別于變頻恒壓供水設(shè)備的3臺水泵的進(jìn)水口相連，廣場用水端和供水設(shè)備出水管路東側(cè)出水口相連(泵組出水管路西側(cè)出水口堵住)，水泵出水管路上安裝遠(yuǎn)傳壓力表，如圖2所示。

5無塔變頻恒壓供水技術(shù)在葛泉礦工業(yè)廣場供水應(yīng)用后的效果

葛泉礦工業(yè)廣場供水應(yīng)用無塔變頻恒壓供水技術(shù)后，成效顯著：避免井下水源點維修費用預(yù)計100萬元，副井筒上水管路的安裝費用20多萬元，設(shè)備及安裝費用5萬多元，此項目共節(jié)約投資資金100多萬元。此項目每月節(jié)約電量消耗計算如下。井下水泵節(jié)省電費：井下清水泵功率為280kW，每天運(yùn)行4h，1月按30d，每1kW•h電價按1元計算，每月節(jié)省電費：280(kW)×4(h/d)×1(元/kW•h)×30(d/月)=33600(元)。廣場泵房原來水泵電費：功率為30kW，每天運(yùn)行1h，1月按30d，每1kW•h電價按1元計算，每月用電費：30(kW)×1(h/d)×1(元/kW•h)×30(d/月)=900(元)。新裝廣場恒壓泵電費：功率為22kW，負(fù)荷率為70%，每天運(yùn)行20h，1月按30d，每1kW•h電價按1元計算，每月用電費：22(kW)×70%×20(h/d)×1(元/kW•h)×30(d/月)=9240(元)。綜上，每月節(jié)省電費：33600(元)+900(元)-9240(元)=25260(元)。節(jié)省勞動用工：水塔液位低到一定位置時，無需值班泵工操作按鈕啟動水泵；液位高到一定位置，也無需值班泵工操作按鈕停止水泵運(yùn)行，井上清水泵房停用，節(jié)省勞動用工3人。井下清水泵停用，節(jié)省職工3人。合計節(jié)省職工6人，每人每月工資平均按4000元計算，每月節(jié)省人工費4000(元)×6(人)=24000(元)。使用全自動無塔變頻供水，廣場供水管網(wǎng)水壓保持在3MPa上下5%范圍內(nèi)，水量保持在100m3左右。滿足了廣場生產(chǎn)生活用水需要，解決了辦公樓高層間斷性沒水的情況，確保職工正常生活用水。提高了職工的安全系數(shù)。以前水塔液位傳感器損壞時，職工需要上水塔維修液位傳感器，存在安全隱患。

參考文獻(xiàn)

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[3]宋爽，周樂挺．變頻技術(shù)及應(yīng)用[M]．北京：高等教育出版社，2008．

作者：譚瑞強(qiáng) 單位：河北冀中能源股份有限公司