二次加压泵站的运行调节及节能分析

二次加压泵站的运行调节及节能分析
摘要：能源是世界上的一个重要问题，我国是一个能源生产和消费大国，利
用率低，节省了大量空间。

随着城市的发展，高层建筑越来越多，居住区越来越
集中。

城市供水中的水压达不到用户要求，城市居民利用分级加压供水，通过二
次加压满足用户需求。

随着我国经济的发展和城市的扩大，近年来供水面临巨大
压力。

其二次加压泵站被分配给不同的房地公司，设施老化，员工技能参差不齐、停运和频发故障。

这需要将新的开发方法与有效的操作规则更改和节能功能相结合。

关键词：二次加压泵站；运行；节能；措施
在最坏的情况下，加压泵站装机通常具有最高的每小时流量和所需的配置扬程。

泵在低负荷和可变负荷下运行时间较长，而用户对水的需求随时间的推移而
变化。

因此，应采用正确的操作管理模式，提高水泵机组的效率，降低供水系统
的能耗，实现短期节能。

一、二次加压泵站工作概述
二次加压泵站的运行通常分为自动和手动运行，自动运行是在正常供水条件
下使用的各种自适应运行模式。

手动操作模式是一种应急模式，可避免二次加压
泵站故障，确保供水正常，仅用于自动硬件故障和调试。

二次加压泵站的供应主
要是全速节流、变频调速恒压、变频调速变压、直连变频调速，尤其是泵的全供
水模式是全速节流运行，调整泵输出阀以调整驱动系统阻抗损失，从而改变泵的
运行条件。

这种供水处理很简单，在第二次加压泵站开发初期基本可行，但是，
由于这种方法消耗的能量相对较少，因此逐渐被消耗较少能量的其他供水手段所
取代。

最常用的供水装置之一是变频调速恒压交流，能耗相对较低，但存在额外
的水损失。

直连变频调速在出厂时没有额外的液压损耗和节能，变频泵的直接连接、转速控制和压力控制可以利用管网中的水压，节能可以减少水的二次污染，
配置和控制可以在多种操作模式下进行，但功耗很高。

二、二次加压泵站运行现状
在一些偏远地区，次加压泵站维护和维修能力仍然不足，十年甚至几十年前
设计的泵站仍在运行。

一些旧泵站与电动机不兼容。

无论是大型还是小型牵引泵，发动机和泵都不能同时运行，降低了泵和发动机的运行效率，造成巨大的功率损失。

一些泵站仍然使用给水频率泵，但仍然依靠打开阀门来调节滞留状态，这也
是供水公司技术规划中的常见错配。

根据项目中最不利的条件选择泵类型，选择
基于最大设计流量和最大扬程。

尽管在系统的实际运行过程中，用户的用水量经
常随机变化，但在大多数情况下，流量低于最大值。

同时，泵站通常用于调节泵
站的出口压力，只能存储泵的剩余扬程。

由于水量的变化，消除了残余扬程引起
的主线阻力降低，根据离心泵功率曲线的特点，泵的高度随着泵内水量的减少而
不同程度地增加，因此泵经常处于较高的工作扬程，这部分扬程大大降低了用户
夜间用水，增加了供水网络的压力，同时，由于电网压力过大，泄漏增加，大量
水被浪费。

三、二次加压泵站工作分析
1.工艺设备。

一些泵站被重新安置水泵基础，配备了减震垫，并更换了严重
损坏且无法修复的泵站部件。

用远程控制更换有缺陷的入口阀、止回阀和浮球阀。

将泵站的管道更换为更安全可靠的塑料钢管。

2.电气设备。

更换更多故障电气柜，改造变频控制系统及控制程序。

增加电
气柜的安装高度，以防止水因安装高度不足而进入电气柜。

电源柜、变频器和多
层防雷装置确保泵站在雨天运行。

泵站设有通风系统，高湿度泵站设有除湿机，
以保证泵站的通风和干燥。

3.水质。

如果泵站中的余氯不符合要求，则改变供水运行方式，将主泵的水
管与泵站的水管连接，停止泵站的蓄水池，使泵直接进入泵网，解决原水供应的
停留时间问题，提高泵的水质质量。

4.安全警报。

烟雾传感器、水浸和红外信号装置安装在泵站内部，并与泵站
相连。

泵站的进水口和每个供水段的出口都配有压力表，根据压力停止泵保护。

更换泵站的安全门并安装门禁系统。

泵站和消防泵站分为有条件的泵站，以确保泵站的独立性，防止外来人员进入泵站。

三、供水方式运行特点和能耗的对比分析
1.泵直接连接至变频调速变压变流。

为了以这种方式调节系统的运行，泵必须直接连接到水管网，并通过补偿器和负压抑制自动调节水压和供水流量。

以保证泵输出管路压力的稳定性，避免进口管路出现负压。

变频器是水泵变频供水在线变频的重要设备，不会造成额外的水力损失。

同时，供水管网的剩余连接压力可用于连接，以提高工厂运行期间的能源效率，降低能耗。

二次加压水泵装置与供水系统之间的直接连接可以快速满足用户的需求，而不需要高位水箱和地下储水箱，从而减少了供水连接的产生，防止了储水箱中自来水的二次污染。

在实践中，这种供水模式的性能在效率和能效方面更为重要，对未来的发展具有更广阔的应用前景。

2.水泵全速节流。

当运行时，它会改变输出调节阀状态，以调节水系统的工作阻力损失，达到节水的目的。

二次加压泵特性与自来水管网系统的结构没有直接关系。

用户需水量的变化可能会影响二次加压泵站的泵流量。

根据用户用水的时间顺序，泵流量的设置也取决于时间。

水泵的节水和高速运行更加方便、安全可靠，安装成本相对较低，完全可以解决建设初期资金短缺的问题。

然而，这种供水方式不能充分利用剩余的水力发电量。

如果运行特性和设计之间存在较大差异，或者如果变化较大，与效率区域的偏差可能会导致更大的能量损失和更低的能量效率，这将逐渐被其他供水模式所取代。

3.变频调速变压变流。

可以通过调节速度来调节加压泵的工作状态，水压根据用户的用水而变化。

允许在供水管网末端安装压力传感器，将压力变化返回给供水系统控制中心，并在向变频器发送变频命令后将其与初始值进行比较，并调整泵的工作状态。

改变发动机转速。

在进水模式下，变频器的工作特性和泵速与泵站的特性不直接相关，而是与不同时间的水流和供水网络的特性直接相关。

这种方法不会造成额外的水力损失，节能效果比较大。

然而，在分配网络末端的压力传感器的精度和压力变化信号的传输反馈应该更高，但是压力控制信号和速度控制信号可能在传输过程中被损坏和削弱，影响操作控制效率。

4.变频调速恒压变流，泵的工作原理与上述供水模式相似，同时，根据水的变化引起的压力变化。

该压力传感器位于泵单元的出口管上方，并根据压力变化状态的反馈来改变发动机转速。

调整操作条件，使泵设备输出管的压力值在规定时间内保持不变，以满足用户的要求。

这种运行模式具有较高的调节效率，并且能耗低于全运行时的泵。

该方法的性能取决于气流压力。

因此，水泵、变频器和调速的性能将影响节能。

变频调速恒压变流可以优化和提高机组的启动和控制性能，降低二次加压泵站相关设备的磨损率，延长使用寿命。

总之，不同的自来水二次加压方式在使用效率、工作原理、能耗等方面存在很大差异。

变频调速恒压变流由于其节能效果高，已成为二次泵站常用操作和控制方法。

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