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《西华大学》 2020年
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变频恒压供水试验装置设计及能耗分析

宋斌  
【摘要】:本文归纳了传统二次供水方式,指出了传统二次供水存在水资源和电能浪费、水质二次污染等问题。而变频恒压供水方式既能够满足用户用水的水量和水压需求,也能够很好地解决传统二次供水能耗高、效率低的问题。本文对变频恒压供水方式的组成、工作原理、使用范围、技术优势进行了系统介绍,并通过搭建供水装置平台,对变频恒压供水和传统的全速节流供水进行研究比较,同时对变频恒压供水方式的最不利点恒压和泵出口恒压控制方法进行了对比研究。本文通过试验和模拟两种方法进行对比研究。首先针对存在问题,提出研究方案,设计并搭建了变频恒压供水试验装置,且进行了试验。研究了在相同流量下不同供水方式供水系统能耗和水泵运行的效率。其次通过FLOWMASTER软件,对试验装置进行建模仿真研究,模拟变频恒压供水方式下泵出口恒压和最不利供水点恒压时供水系统的能耗和水泵运行的效率,并将模拟所得结果并与试验测试结果进行了比较。对研究结果进行了分析,总结出研究结论,为工程实际运行提供参考。试验和模拟结果表明:(1)相较于传统的恒速恒频二次供水方式,变频恒压供水可以按需供水,能够满足用户水压、流量的要求,同时供水效率也有显著提高,因而在很大的程度上能够减少能耗。(2)通过试验研究发现,流量为1.38m~3/h时,变频恒压供水中的末端恒压供水比水泵出口恒压供水每吨水能耗最高可下降37.9%。流量为6m~3/h时,末端恒压供水比水泵出口恒压供水每吨水能耗最低可下降4.3%。末端恒压供水、水泵出口恒压供水、全速节流供水三种供水方式中,末端恒压供水方式能耗最低,节能效果最为明显,水泵运行效率最高。(3)试验及模拟结果相互印证,均可得出末端恒压供水方式供水系统能耗最低,水泵运行效率最高。
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