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中韩杜科沈月生:数字集成变频技术解决二次供水的三个难点

时间:2021-08-05 15:20

来源:中国水网

作者:王馨整理

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  二次供水作为城市供水的“最后一公里”,是保障供水质量和安全的最后一道关。近年来,我国供水事业伴随人民生活品质的高质量发展不断升级,对于二次供水环节的建设与管理也提出了更高的要求。

  “供水的最后一公里的重点问题,总结起来可以归纳为六个字:‘水质、水量、水压’,做到这三点可以确保整个供水系统水质安全以及水压的舒适。”上海中韩杜科泵业制造有限公司(简称:中韩杜科)副总经理沈月生在“2021(第六届)供水高峰论坛”上指出。

  中韩杜科创办于2008年,专注于城镇供水、建筑工程用泵、水处理,以及成套供排水设备的研发制造。多年来,中韩杜科为水务行业提供系统设备的研发制造、销售服务、机电工程安装、运维服务四维一体的专业化服务。在论坛上,沈月生详细介绍了中韩杜科在二次增压供水建设环节的技术创新与实践。

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  沈月生

    什么是数字集成全变频控制供水技术?

  二次增压供水是我国的国情,在我国,城镇居民70%左右的饮用水是通过二次增压获取,而自来水水质保障的关键在于最后一公里的二次增压段。沈月生表示,二次增压供水建设管理水平如何,将直接关系到广大居民切身的利益,并影响供水企业的供水服务质量。供水的最后一公里的重点问题,总结起来可以归纳为六个字:“水质、水量、水压”。

  围绕这些问题,有五个方面值得水务人关注:第一、二次加压设备的安全可靠性;第二、生命周期的高效节能;第三、便捷通用性;第四、智能化程度(物联网);第五、水质保障。

  目前,我国已经对数字集成全变频控制供水技术做出明确的定义,国家标准《数字集成全变频控制恒压供水设备》GB/T37892 -2019中指出,数字集成全变频控制供水技术为泵组中每台水泵独立配置数字集成水泵专用变频控制器,并通过现场控制总线网络(CAN总线方式)相互通信、联动控制,无需二次编程,通过显示屏实现泵组运行参数的设定与调整,使两台或两台以上工作泵同时、同步、同频率全变频运行的控制方式。

  数字集成全变频控制供水设备可以实现多台水泵同时同频率均衡运行,既可用于建筑增压领域、也可以用于市政给水领域、工业给水领域、最小的可用于户内增压。

  数字集成全变频控制技术,五大优势保障供水安全

  沈月生介绍,数字集成全变频控制供水设备有五个突出的特点和优势:

  1、安全可靠性

  要让二次增压系统的安全可靠,并真正意义上实现全自动无人值守,需要关注三个部分:

  一是水泵、变频控制器、传感器等关键部件均冗余备份;

  二是变频驱动电路、逻辑控制电路数字化;

  沈月生指出,数字变频系统与传统增压系统的重要区别就是完全自动化。水泵电机变频驱动电路实现集成化,增压设备逻辑控制电路实现了数字化。

  数字变频系统体积更小,可靠性更高,因故停机概率大大降低。据中国科学院科技查新《科技查新报告》查询结果显示,数字集成全变频控制供水设备比传统继电器电路控制供水设备因故停水的概率降低可达80%。

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  传统增压系统VS数字变频系统

  三是提高设备防护等级。

  供水设备中80%的故障是防护等级不高引起的故障。数字集成变频控制器为模块化功能结构设计,各组成件以即插件形式封装在一个防护等级达到IP55的壳体内,克服了传统变频控制柜体积大、安全防护等级低的问题,降低因泵房环境因素导致的泵机故障。

  2、节能技术措施

  数字变频的显著特征之一是可以建立多台水泵之间的相互联系,通过CAN现场控制总线技术实现多台水泵运行时负载平均分摊。能够避免水泵运行偏离工况区。实现节约运行能耗,较传统变频增压给水设备节电10%左右。

  3、便捷通用性(无需编程)

  数字集成全变频控制供水设备采用全中文菜单,不需要对应用场景进行二次编程,采用图形化、菜单式人机界面,操作非常简单。

  整个系统的安装形式也非常便捷,既可以与水泵集成于一体,又可以单独安装在机房或其他位置,同时可以安装在任何标准水泵电机外壳。在二次供水旧改工程中,以及水务应急供水保障工作中,可以快速实现全自动无人值守供水,保障旧改(应急)期间的供水安全。

  4、智能化程度

  数字变频系统具有很高的智能化程度,多台水泵通过 CAN现场控制总线并联通讯,外部通过RS485外部通讯和平台互联互通,可以使变频器报警停机自动复位,同时实现止回阀故障回水诊断、易损件寿命预警、通过外部通讯实现设备物联网等等。

  系统根据轴承、机械密封的使用时间,对轴承和机械密封件的寿命进行预警,提示用户进行预防性检查和维护。同时也可以根据每台水泵的累积耗电量作为水泵切换的判定依据,以实现多台水泵均衡磨损。

  5、水质保障

  沈月生指出,二次供水作为整个城市供水系统的最后一公里,水质保障是重中之重。在水箱(池)部分,数字变频系统针对水箱(池)蓄水和用水的管理建立模型,实现更合理的供水形式。根据水箱(池)蓄水供给时间和高峰期时间进行错峰补水(优先在夜间等低负荷情况下补水)。遇特殊用水条件,可控制进水阀门开度进行补水。根据补水量控制水池(箱)蓄水停留时间(即水龄)。

编辑:王媛媛

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