变频供水设备以其节能、安全、供水高品质等优点,在供水行业得到了广泛应用。变频供水设备实现水泵电动机无级调速,依据用水量的变化(实现上为供水管网的压力变化)自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今先进、合理的节能型供水系统。变频供水设备虽然有很多的优点,但在运行过程中也有几个需要注意的问题。
(1)变频供水设备水锤效应的产生与消除
异步电动机在全电压启动时,从静止状态加速到额定转速所需要的时间只有0.25s。这意味着在0.25s的时间里,水的流量将从零猛增到额定流量。由于水具有动量和不可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象。压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管子一样,故称为水锤效应。在直接停机时,供水系统的水头将克服电动机的惯性而使系统急剧地停止。这也同样会引起压力冲击和水锤效应。由此可以看出,产生水锤效应的根本原因,是由于启动和制动过程中的动态转矩太大。
水锤效应具有极大的破坏性,压强过高,将引起管道的破裂,反之,压强过低又会导致管道的瘪塌。此外,水锤效应也可能破坏水泵、阀门和固定件,大大降低供水质量。采用了变频调速后,可以通过对升速时间的预置来延长启动过程,使动态转矩大为减小,在系统停机过程中,同样可以通过对降速时间的预置来延长停机过程,减小动态转矩,从而彻底消除水锤效应,大大延长了水泵及管道系统的寿命。
(2)变频供水设备供水电机及电网的保护
由于变频供水设备基本上都采用了变频软启动,启动频率低,启动电流小,因此,除了对供水机泵和供水管网有保护作用,还能有效地防止大电流对电机和电网的冲击,对供水电机和电网有良好的保护作用。