給水無負壓設備的變頻技術的現狀廣闊的發展前景
給水無負壓設備的變頻技術的現狀廣闊的發展前景
變頻技術的迅速發展是建立在電力電子技術的創新、電力電子器件及材料的開發及器件制造工藝水平提高基礎之上的，尤其是高壓大容量絕緣柵雙極晶體管IGBT、集成門極換流晶閘管工IGCT器件的成功開發，使大功率變頻技術得以迅速發展，性能日益完善。目前市場上新型給水無負壓設備品牌繁多，各有千秋。通過分析發現，這類給水無負壓設備有許多共同點。下面對給水無負壓設備的現狀及其未來的技術發展方向進行分析介紹。
1.給水無負壓設備的市場情況：
我國50%～60%的發電量用于交流電動機，而容量在3kw以上，額定電壓一般為3～10kV的電動機占電動機總裝機容量的40%～50%.由于我國中壓變頻技術仍沒有形成產業化，落后于國外發達國家，因此這部分電動機在負載工況變化時，缺少經濟可靠的調速手段，每天都在浪費著大量的電能，因此國內潛在著巨大的中壓大功率變頻器市場。國家計委預計在今后十五年內，使我國給水無負壓設備總需求的投資額在500億元以上，而其中60%～70%是中壓大功率給水無負壓設備。
我國的高壓給水無負壓設備市場具有其特殊性，包括：
（1）行業性很強，主要集中在冶金、電力、供水、石油、化工、煤炭等行業。在工業用電中石油、煤炭等能源行業耗電占22.34%；化工占14.73%；冶金占14.18%；機械建材占10.96%；供水占10.53%.
（2）目前全國各行業中，只有少數企業的高壓電機使用了調速方式，市場空白點多。
（3）高壓給水無負壓設備屬投資類設備，主要用于節能和改善生產工藝。用戶是否購買此類設備與政府的政策導向關系很大。如政府推廣力度較大，市場啟動會快一些，反之則慢。另一方面市場還受國際、國內經濟大環境的影響以及國內某些行業的整體經濟效益好壞的影響。因此在未來市場發展過程中仍存在著一些不確定的因素。
（4）海外公司的知名品牌產品大舉進入我國市場的可能性較大，各方應有所準備。
一、給水無負壓設備概述：
為了解決傳統生活供水系統中，設備二次供水過程中的污染問題和水泵的直接接入自來水管網產生的負壓問題，我單位創新研制開發了新一代“中贏無負壓直接式變頻供水設備”。該產品不但解決了地下水池的二次污染問題，還可以和純凈水設備配套，直接作為飲用水的增壓設備，可以在任何一個需要管網增壓的供水系統中使用。
二、給水無負壓設備特點：
1、節電節能：
采用變頻技術使水泵進行軟啟動，避免了設備對電網的電流沖擊；同時因實現恒壓控制，也避免了對管網的沖擊，延長了管路及閥門的壽命。傳統的水池二次加壓供水方式將自來水放入水池，使原有的自來水壓力釋放為零，浪費了自來水的原有的壓力能。本設備利用調節裝置與自來水管網連接可充分利用管網壓力能，節電可達到50%-90%。
2、 消除了地下水池的二次污染：
傳統的水池二次加壓供水方式將自來水放入水池，水池的水易于被臟物甚至動物尸體所污染，尤其在夏天易產生藻類或滋生蚊蟲，直接影響到身體健康。該設備利用調節裝置采用封閉式供水方式，消除了二次污染。
3、 節水、減少事故隱患：
由于中贏給水無負壓設備采用全封閉結構，避免了滲、跑、冒、滴、漏等現象的發生；沒有水箱又節約了消毒清洗用水。
4、 采用PID閉環調節，恒壓精度高，水壓波動小。
5、 節省投資，減少占地，安裝、使用、檢修方便：
建造水池（或水箱），工程總投資大，并且使用過程中要定期清洗，不但增加了工程的總投資，還增加了日常的維護費用。該設備利用調節裝置供水，節省投資，減少占地，根據用戶的現場情況可采用立式或臥式不同的安裝方式，檢修方便。
6、 自動化程度高，運行可靠，管理方便。
7、 具有過載、短路、過流、欠水、超壓等各種自動保護功能。
三、給水無負壓設備工作原理：
1、 微機設定給水泵工作壓力，即用戶用水壓力。生活給水時，設備運行在低壓變頻狀態，由變頻器時刻監控管網壓力，對反饋值和設定值進行運算和比較計算。若管網壓力高于用戶所需壓力（設定壓力）則自動減少輸出頻率，從而使水泵轉速減少，出水量減少。若管網壓力低于用戶所需壓力（設定壓力）則自動增加輸出頻率，從而使水泵轉速增加，出水量增加，當一臺水泵運行滿足不了用戶需要時，其它水泵自動投入運行以保證用戶的使用壓力。
2、 當自來水管網的壓力升高達到用戶使用壓力時候，變頻器經過一段延時后便降低轉速直到停機，只有當壓力降到某一設定壓力值時，變頻器才能重新開始工作。變頻泵組的工作只是滿足用戶的水壓力與管網壓力之差，大大節約了電能。
3、 當流量調節器內壓力低于一個大氣壓時，安裝在流量調節器頂的負壓抑制器自動打開，使氣體進入流量調節氣內，消除負壓。當流量調節器內壓力升高時，又可以將多余的氣體排出流量調節器外，使流量調節器內蓄滿水，以備下次用水高峰期時使用。當流量調節器內蓄滿水后，安裝在流量調節器頂的負壓抑制器自動關閉，防止溢流。
四、給水無負壓設備工作過程：
1、 管網壓力高于或等于用戶壓力時
當自來水壓力高于用戶使用壓力時，旁路止回閥導通，由自來水直接供給用戶用水。
用戶壓力高于或等于設定壓力，變頻設備不運行，水泵處于停機狀態。
2、 管網壓力低于用戶壓力時
變頻設備開始運行，水泵處于開始運轉。
A、 管網流量大于等于用戶用水量時
若流量調節器內有空氣則壓力升高，又可以將多余的氣體排出流量調節器外。使流量調節器內蓄滿水，以備下次用水高峰時期使用。當流量調節器內蓄滿水后，安裝在流量調節器頂的負壓抑制器自動關閉，防止溢流。流量調節器內壓力恢復至自來水管網壓力。
若流量調節器內沒有空氣，流量調節器內壓力保持自來水管網壓力。
水泵提升壓力為用戶用水壓力與管網壓力之差。
即水泵提供揚程 = 用戶用水壓力—管網壓力
B、 管網流量小于用戶用水量時
流量調節器壓力降低，當流量調節器內壓力低于一個大氣壓時，安裝在流量調節器頂的負壓抑制器自動打開，使氣體進入流量調節器內，消除負壓。流量調節器內壓力降為零。流量調節器內的水與自來水的流入水共同提供給用戶用水。流量調節器內儲備水補償的是用戶用水與管網流量之差。
水泵提升壓力為用戶水壓力。
五、給水無負壓設備性能指標：
“中贏無負壓直接式變頻供水設備”是長沙中贏供水設備有限公司采用先進的設計技術自行開發研制的新型供水設備。具有變量恒壓，供水壓力精度高的顯著特點，即在壓力不變的前提下，流量從零到較大工作流量范圍內，供水壓力變化范圍在±0.01Mpa以內，可消除對自來水管網產生負壓的現象，提高了生活給水系統的可靠性；占地面積小，節省建設投資，安裝使用維護方便；是適合用于工業及民用建筑生活系統的理想給水設備。
“中贏無負壓直接式變頻供水設備”主要指標如下：
流量范圍：2.4m3/h-300m3/h；
壓力范圍：0-1.6MPa，可調；
轉速范圍；0-1450r/min或0-2950r/min，可調。
六． 給水無負壓設備應用范圍：
1、 適用于任何自來水壓力不足地區的加壓給水；
2、 已建好的水池，可以采用無負壓直接式變頻供水設備與水池共用的給水方式，進一步節能；
3、 自來水廠的大型給水中間加壓泵站；
4、 低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水；
5、 改造原有的氣壓給水設備，可以充分利用原有的氣壓罐；
6、 新建住宅小區、寫字樓、綜合樓的生活用水；
7、 各種循環水系統；
8、 工礦企業的生產、生活用水等。
七、給水無負壓設備選型說明：
中贏給水無負壓設備主要采用不銹鋼材質的流量調節器。選型是根據自來水量（由自來水管徑，壓力進水管長度等條件確定）、顧客實際用水量、建筑物高度等數據來確定的。我公司提供的選型參數標準遵循以下原則：
1） 表中的流量均按實際較大用水量設計，設備型號為常用推薦型號，也可根據顧客實際情況和特殊要求另行設計。
2） 設備的流量不包括備用泵流量，表中的水泵均有一臺備用泵。
3） 表中所推薦的流量調節器規格是按照自來水滿足用戶要求的情況下常規的型號，如果自來水管徑很細或壓力很低，進水量不能滿足用水高峰的要求，需要重新計算流量調節器的容積，推薦公式如下：
V容積=（Q出- Q進）△t
Q進—用水高峰期的自來水進水量（m3/h）
Q出—用水高峰期的顧客用水量（m3/h）
△t—用水高峰期的持續時間（h）
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