广一变频供水设备的组成、原理及布置

一、设备结构组成

    变频供水成套设备主要由：主泵组、变频调速供水控制系统、稳压泵组(可选组件)、稳压气压罐(可选组件)等组成。

·  主泵组  供水主泵组主要由DL型立式多级离心泵GDL型立式多级管道离心泵、ISG型立式管道离心泵或CDLF立式多级不锈钢冲压离心泵和以槽钢和钢板焊接制成的钢制基础构成，一般由3台同一型号的水泵组成。

·  变频调速供水控制系统  主要由交流变频调速器、可编程控制器(微机)、数字PID调节器、外围操作执行机构及保护电路、压力传感器、蓄水池液位控制器(水源缺水保护用)等组成。

·  稳压泵组稳压泵组主要由一至二台小流量水泵构成，其供水扬程大于或等于主泵的供水扬程。它只在管网小流量或零流量(例如夜晚)时自动投入运行，维持管网的压力，补充小流量用水或管网的渗漏，同时使主泵在管网小流量和零流量时处于停机状态。

·  气压罐  气压罐是一种密闭容器。大流量供水时，由水泵加压，罐内贮存的气体被压缩；在小流量或零流量供水时，被压缩气体泄压膨胀，将贮存在罐内的水压人输配水管网，补充用户的小流量用水或管网的渗漏，同时使主泵在小流量和零流量用水时处于停机状态。

·  引水罐    泵前真空引水罐是一种水泵吸水设备，也称为真空罐、引水筒、自动引水装置。它是一具密封的罐体，串联在泵前吸水管上，使水泵吸水口由负压吸水变为正压吸水。应用引水筒，可节省真空泵、气水分离罐和吸水管底阀。
 

二、设备工作原理

    变频调速供水成套设备工作原理如下：

    系统正常运行时，用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样，并将压力信号转换为电信号，传输至PI D调节器，然后与用户设定的压力值进行比较和运算，并将比较和运算的结果转换为频率调节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器(P LC)；变频器据以调节水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速；可编程控制器根据PI D调节器传输过来的水泵启动台数信号控制水泵的运转。通过对水泵的启动和停止台数及其中变频泵转速的调节，将用户管网中的水压恒稳于用户预先设定的压力值，使供水泵组“提升”的水量与用户管网不断变化的用水量保持一致，达到“变量恒压供水”的目的。

三、水泵机组的布置

    水泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定了泵房建筑面积的大小。机组布置应以保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小，水头损失最小为原则，并应考虑泵站有扩建的余地。机组排列基本形式有以下几种。

1、纵向排列

    纵向排列，适用于IS、IR卧式单级单吸清水离心泵。对于顶进侧出的水泵，纵向排列可保证吸水管顺直状态，使泵房的长度降低。纵向排列布置的特点是布置紧凑，跨度小，适宜布置单吸式ISW卧式管道离心泵；但电机散热条件差，起重设备较难选择。

机组之间各部分尺寸应符合下列要求。

    (1)泵房大门要求通畅，既能容纳最大的设备(水泵或电机)，又有操作余地。其场地宽度一般用水管外壁和墙壁的净距A值表示。A等于最大设备的宽度加1m，但不得小于2m。

    (2)两水泵机组基础间通道的净距或相邻两水泵机组突出基础部分的净距B值，当电动机容量为20～55kW时，应大于0.8m；电动机容量大于55kW时，不小于1.2m，保证工作人员能较为方便地通过。

    (3)水管外壁与配电设备保持一定的安全操作距离C。当为低压配电设备时C值不小于1.5m，高压配电设备C值不小于2m。

    (4)水泵机组外形凸出部分与墙壁的净距D，需满足管道配件安装及便于就地检修水泵，电动机容量小于55kW时，D值不宜小于0．8m；电动机容量大于55kW时，D值不小于1.2m(如水泵外形不凸出基础，D值则表示基础与墙壁的距离)。

    (5)电机外形凸出部分与墙壁的净距E，应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地，E值一般为电机轴长加0.5m，但不宜。小于3m，如电机外形不凸出基础，则E值表示基础与墙壁的净距。

    (6)水管外壁与相邻机组的凸出部分净距F不应小于0.7m。如电机容量大于55kW时，F应不小于lm。

2、横向排列

    横向排列适用于侧向进、出水的水泵，如Sh型单级双吸卧式离心泵。横向排列虽然稍增加泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水力条件好，节省电耗，故被广泛采用。横向排列的各部分尺寸应符合下列要求。

    (1)水泵凸出部分到墙壁的净距A·与纵向排列的第一条要求相同，如水泵外形不凸出基础，则Al表示基础与墙壁的净距。

    (2)出水侧水泵基础与墙壁的净距Bl应按水管配件的安装要求决定，但考虑到水泵出水侧是管理操作的主要通道，故81不宜小于3m。

    (3)进水侧水泵基础与墙壁的净距D·，也应根据管道配件的安装要求决定，但不小于1m。

    (4)电机凸出部分与配电设备的净距，应保证电机转子在检修时能拆卸，并保持一定安全距离，其值要求为Cl一电机轴长+0.5m。但是，低压配电设备应Cl≥1.5m；高压配电设备Cl≥2.0m。

    (5)水泵基础之间的净距与El要求相同，即El-Cl。如果电机和水泵凸出基础，E1值表示为凸出部分的净距。

    (6)为了减小泵房的跨度，也可考虑将吸、压水管上阀门设置在泵房外面的阀门井中。

3、横向双行排列

    当泵房中机组数量较多，一般在6台以上时，为了降低泵站建筑面积，节省造价，可采用横向双行排列布置形式。机组较多的圆形取水泵站中多采用这种布置方式，可节省较多的基建造价。这种布置方式机组紧凑，节省建筑面积，但泵房跨度大，起重设备需要考虑采用桥式行车。