摘要：社會經(jīng)濟的快速發(fā)展推動了我國工業(yè)建設的不斷進步，而工業(yè)建設水平的全面提升使人們對于生活質(zhì)量的要求標準越來越高。因此，城市供水系統(tǒng)也必須針對社會發(fā)展以及人們盛會水平的提升來進行適當?shù)恼{(diào)整與改善，以滿足社會生產(chǎn)與人們?nèi)粘Ｉ畹囊?。因此，基于城市供水的問題，本文將主要圍繞城市供水系統(tǒng)中變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用問題進行簡單探討。

關鍵詞：城市供水；變頻恒壓供水；供水系統(tǒng)

西昌市位于安寧河中段的邛海之濱、安寧河畔。安寧河兩岸群山起伏，呈南北向帶狀分布，東有帽兒山、螺髻山，西有牦牛山、磨盤山，隔河對峙。境內(nèi)絕大部分地域處于海拔1500米以上，以高原中山為主，約占80%，其余20%為斷陷河谷平原或山間盆地，形成“八分山地二分壩，壩內(nèi)八分土地二分水”的地貌形態(tài)。全市地勢呈北高南低，由北向南傾斜，地勢以高原中山為主。境內(nèi)嶺谷高差十分懸殊，最高點在西昌、普格、德昌三市縣交匯處的螺髻山，主峰海拔4359米；最低點在雅礱江深切河谷的蕎地鄉(xiāng)桐子林，海拔1160米。

西昌市的氣候季節(jié)性差異很大，冬半年受熱帶大陸性氣團控制而晴暖干燥，夏半年受赤道海洋性氣團的影響，雨量充沛，這兩種不同氣團的更替，在西昌的地理條件下形成西昌的氣候特點是冬暖夏涼，氣溫年變化小，日照充足，溫差小，干、濕季分明。全年盛行偏南風，大風較多。

西昌市主導風向以南風、南偏西風為主，其次是北風和北偏西風，歷年平均風速1.3m/s，靜風頻率為40%。

由于西昌市的地理氣候特點，市內(nèi)的高層建筑設計上都考慮了二次供水裝置，以解決城市高低和枯水期造成的供水不足現(xiàn)象，實施二次供水有很大的必要性。

目前，城市供水系統(tǒng)為實現(xiàn)恒壓供水，常采用的供水系統(tǒng)控制方案主要有三種，即邏輯電子電路控制供水方案、單片機電路控制供水方案和變頻器與控制器集成控制供水方案。作為城市供水系統(tǒng)常用系統(tǒng)方案中的一種，變頻恒壓供水系統(tǒng)的工作原理是怎樣的？其有何特點？該系統(tǒng)方案在城市供水系統(tǒng)中的應用有何重要意義？而在我國現(xiàn)有的城市供水系統(tǒng)中，變頻恒壓供水系統(tǒng)又有著怎樣的廣泛應用呢？以下主要從這幾個對城市供水系統(tǒng)中變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用問題進行簡單介紹。

1 變頻恒壓供水系統(tǒng)工作原理及特點分析

（一）變頻恒壓供水系統(tǒng)工作原理

結(jié)合圖1中我國城市變頻恒壓供水系統(tǒng)的圖示來看，工作過程中，系統(tǒng)根據(jù)管道中壓力傳感器檢測到的水壓的變化情況，通過DP3-SVAB把水壓變化信息轉(zhuǎn)化成為標準的4—20mA的連續(xù)性的電流信號，通過電流信號對變頻器進行控制，調(diào)整其運行的頻率，進而實現(xiàn)對水泵轉(zhuǎn)速的自動調(diào)整與控制，實現(xiàn)恒壓供水的基本功能。

（二）變頻恒壓供水系統(tǒng)特點分析

結(jié)合以上對城市變頻恒壓供水系統(tǒng)工作原理的介紹來看，由于系統(tǒng)是結(jié)合城市實際用水狀況對水泵的開動臺數(shù)進行選擇，通過對水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)整使其始終保持在一種高效運行的狀態(tài)。因此，變頻恒壓供水系統(tǒng)具備節(jié)水、節(jié)電和運行可靠的基本特點。

1．節(jié)水

變頻恒壓供水系統(tǒng)是根據(jù)城市實際的用水情況來進行管網(wǎng)壓力的設定，對水泵的出水量進行自動的控制和調(diào)整，這有效避免了城市供水中水資源的跑。漏問題。

2．節(jié)電

從本質(zhì)上來看，變頻恒壓供水系統(tǒng)是一種經(jīng)過優(yōu)化的節(jié)能系統(tǒng)，其能夠根據(jù)供水需求來調(diào)節(jié)水泵的開關臺數(shù)，使水泵可以實現(xiàn)最大限度的節(jié)能化運行，有效控制供水系統(tǒng)對電力資源的消耗，實現(xiàn)節(jié)電的效果。

3．運行可靠

變頻恒壓供水系統(tǒng)通過變頻器來實現(xiàn)對水泵的軟啟動，使水泵能夠完成由工頻向變頻的無沖擊性切換，避免了城市供水管網(wǎng)的沖擊、管網(wǎng)壓力超限以及管道破裂等問題的發(fā)生，維持了城市供水系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性與可靠性。

2 城市供水系統(tǒng)中變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用價值

結(jié)合目前變頻恒壓供水系統(tǒng)在我國城市供水中的應用來看，作為一種具備節(jié)水、節(jié)電和運行可靠等特點的供水系統(tǒng)，變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用價值相對突出，概括來看可歸納為三點：

1．能夠提升城市供水的整體質(zhì)量

在我國大部分城市中，不管是工廠還是小區(qū)，其用水量的多少始終處于動態(tài)性的變化當中國，因此城市供水中供水不足與供水過剩的問題時有發(fā)生。這種用水與供水的不平衡集中體現(xiàn)在供水壓力方面：用水多、供水少，供水壓力則低；用水少、供水多，供水的壓力則大。而變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用則可以維持城市供水壓力的相對恒定，使城市供水與用水之間保持一種平衡的狀態(tài)，使城市供水的整體質(zhì)量得到有效提升。

2．具備較突出的社會和經(jīng)濟意義

對城市中某些特殊的用戶或者是部分工業(yè)產(chǎn)業(yè)而言，城市供水系統(tǒng)的恒壓狀態(tài)是相對重要的。舉例來看，對于某些特殊的生產(chǎn)項目，若生產(chǎn)過程中出現(xiàn)供水不足的問題，則會對產(chǎn)品質(zhì)量形成一定影響，使產(chǎn)品報廢，嚴重的情況下還有可能造成設備的損壞。

3．可以提高城市供水系統(tǒng)的運行效率

在現(xiàn)代電力技術(shù)不斷發(fā)展完善的條件下，變頻恒壓供水系統(tǒng)也處于不斷完善和優(yōu)化的發(fā)展狀態(tài)，系統(tǒng)的啟動更平穩(wěn)；系統(tǒng)啟動電流可始終維持在額定電流的范圍內(nèi)，避免系統(tǒng)啟動時對整個電網(wǎng)的不良沖擊；系統(tǒng)啟動與停機過程中存在的水錘效應也可以被消除；同時水泵轉(zhuǎn)速的降低還能夠延長其使用壽命。

3 城市供水系統(tǒng)中變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用

基于變頻恒壓供水系統(tǒng)的應用特點和應用價值，目前我國城市供水中對該系統(tǒng)的應用相對廣泛。具體來看，普通循環(huán)的軟啟動變頻供水系統(tǒng)、全流量的高效變頻供水系統(tǒng)、生活消防合用的變頻供水系統(tǒng)、消防變頻恒壓供水系統(tǒng)以及帶有小流量的循環(huán)軟啟動的變頻供水系統(tǒng)等，這些變頻恒壓供水系統(tǒng)在我國城市供水系統(tǒng)中都有著較為普遍的應用。

（一）普通循環(huán)的軟啟動變頻供水系統(tǒng)

這種變頻恒壓供水系統(tǒng)是目前城市供水中應用最廣泛的系統(tǒng)類型，其適用于城市供水的直供模式，同時也可被用于水箱供水體系當中。該系統(tǒng)主要由循環(huán)軟啟動變頻柜、水泵機組、遠傳壓力表、水箱及管路等系統(tǒng)構(gòu)成，其中變頻柜的組成較為復雜，其包括變頻調(diào)速器、電壓表、電流表、微機供水控制器和接觸器等低壓的電器部件。但普通循環(huán)的軟啟動變頻供水系統(tǒng)只適用于規(guī)模較小的住宅小區(qū)或者是工業(yè)生產(chǎn)。

（二）全流量的高效變頻供水系統(tǒng)

若城市供水中小區(qū)用水量相對較大，如果單配小流量的主泵和小流量泵機組，則有可能因主泵與小流量泵之間較大的流量差而造成水泵整體運行效率的不足，形成電能的浪費。另外，如果水流量接近或者是高于小泵的流量的時候，則會因頻繁的換泵操作而造成經(jīng)濟性的損失。因此在這種情況下，一般應用全流量的高效變頻供水系統(tǒng)，增設中流量水泵，以便于實現(xiàn)水泵的階梯式選擇，滿足不同流量的運行需求。

（三）生活消防合用的變頻供水系統(tǒng)

生活消防合用的變頻供水系統(tǒng)，顧名思義就是將消防、生活、生產(chǎn)放入一個體系中進行供水。但根據(jù)我國現(xiàn)代建筑設計及防火規(guī)范的相關要求來看，多層建筑當中，消防的給水與生產(chǎn)生活合用給水管道；而高層的建筑則應當將消防給水和生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)進行獨立的設置。因此，在選用生活消防合用的變頻供水系統(tǒng)的時候，需要對消防和生活兩方面的因素進行全面考慮，主泵流量以兩者的最大需求來進行選擇。

（四）消防變頻恒壓供水系統(tǒng)

消防變頻恒壓供水系統(tǒng)主要應用于使用自動消火栓和自動噴水滅火的多層建筑。該系統(tǒng)應用的過程中，應注意利用主泵的變頻來進行穩(wěn)壓，一般情況下不需要額外增加穩(wěn)壓的水泵。系統(tǒng)運行的過程中，消防主泵能夠周期性的輪換工作，實現(xiàn)自動換泵、穩(wěn)壓運行，同時還能夠完成穩(wěn)壓供水、自動巡檢和智能消防的功能。

（五）帶有小流量的循環(huán)軟啟動的變頻供水系統(tǒng)

當供水管網(wǎng)中水流量相對較小甚至是處于零流量的時候，整個供水系統(tǒng)的用水量并不是很大，此時水泵的工作效率是相對較低的，為避免因此而造成電能資源的浪費，所以我們針對城市夜間供水管網(wǎng)流量較小的特點，采用變頻主泵與工頻輔泵的結(jié)合、變頻主泵與工頻輔泵以及氣壓罐相結(jié)合、變頻主泵與氣壓罐相結(jié)合或者是變頻主泵與變頻輔泵相結(jié)合這四種方式，來對城市供水進行調(diào)節(jié)。

4 結(jié)論

可以說，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展、現(xiàn)代生產(chǎn)的不斷進步以及人們生活水平的逐步提升，變頻恒壓供水系統(tǒng)在我國城市供水中的應用將更為廣泛。而隨著各種城市供水需求以及城市供水狀況的出現(xiàn)，變頻恒壓供水系統(tǒng)也將在技術(shù)水平允許的條件下不斷完善，為城市供水的安全性、穩(wěn)定性、高效性和經(jīng)濟性發(fā)展提供良好的保障。

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