為了減少變頻恒壓供水設備小流量或零流量時(shí)水泵的能耗,生活變頻給水設備一定要配置穩壓氣壓罐,在小流量或零流量供水時(shí),由氣壓罐穩壓補充。變頻供水設備的氣壓罐在此發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用。
一、水泵可以進(jìn)入睡眠,氣壓罐必不可少。
氣壓罐——利用波義耳(Robert Boyle)氣體定律:
PV/T=n; (P-壓力,V-氣壓罐氣體體積,T-溫度);
在一定溫度下氣體壓力(P)與容積(V)乘積等于常數的原理,利用水的壓縮性極小的性質(zhì),用外力將水儲存在罐內,氣體受到壓縮壓力升高,當外力消失壓縮氣體膨脹可將水排除。
眾所周知,生活管網(wǎng)末端閥門(mén)很難作到滴水不漏,因此,無(wú)氣壓罐的給水設備或系統,由管網(wǎng)自身的壓力水維持系統壓力。由于水的壓縮比遠遠小于氣體,當管網(wǎng)有小流量的泄漏可造成壓力大幅度的下降,可使水泵頻繁啟動(dòng)。如工頻泵直接向用戶(hù)供水,就必需配備氣壓罐,緩解水泵頻繁啟動(dòng)。由于變頻的應用,設備控制水泵因需而供(變量恒壓)。零流量時(shí)變頻控制水泵低速保證管網(wǎng)“恒壓”,利用這一點(diǎn),不再設置氣壓罐的變頻供水設備就必須有一臺水泵24小時(shí)不停工作或頻繁啟動(dòng)來(lái)保證管網(wǎng)的壓力,因此,氣壓罐是保證水泵正常休息并延長(cháng)睡眠時(shí)間的前提。
二、水泵睡眠的時(shí)間由氣壓罐的體積決定。
(a)氣壓罐體積決定了在一定壓力范圍內補充管網(wǎng)的水量;在管網(wǎng)泄露流量(L/S)一定的情況下,氣壓罐的體積大小決定了水泵再啟動(dòng)間息時(shí)間的長(cháng)短,體積越大,間息時(shí)間越長(cháng);因此,選擇體積稍大的氣壓罐可延長(cháng)水泵的睡眠時(shí)間。
(b)正確認識氣壓罐體積的大小。
體積過(guò)大的氣壓罐,會(huì )增加資金投入、維護不便、充氣時(shí)間長(cháng)等。我們就舉個(gè)例子來(lái)說(shuō):生活管網(wǎng)變頻恒壓值為P1=0.5MPa,壓力下限P2=0.35MPa,在正常情況下,假設管網(wǎng)泄漏5L/h,在夜間水泵停止工作按7h(22:00-5:00)計算,泄漏為35L,那么,如果氣壓罐在P1、P2=0.15MPa壓力范圍內的調節水量大于35L,可保證水泵睡眠7小時(shí)。因此,選用調節水量在35~50L左右的氣壓罐是比較合適的。如選用調節水量大大超出50L的氣壓罐,雖然水泵的間息工作時(shí)間更長(cháng),但超過(guò)7小時(shí)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入用水階段,延長(cháng)睡眠時(shí)間已無(wú)意義。與此相比,配套的小氣壓罐與過(guò)大體積氣壓罐具有使水泵相同的間息時(shí)間,因此,氣壓罐體積配置過(guò)大也不必要。
綜上所述,對于生活變頻供水設備來(lái)說(shuō),如何在用水極少的情況下合理的配置氣壓罐,是延長(cháng)水泵的睡眠時(shí)間、降低水泵損耗、延長(cháng)水泵壽命的重要因素。