可吊装变频水泵供水系统施工技术

赖福辉 黄华 李勇

【摘要】一种可吊装变频水泵供水系统技术，提供了一种自动化可变频恒压稳定的供水系统，有效地满足了在建楼房施工及消防用水的供给，提高了用水质量，同时节约了水资源，节省了电能，降低了成本。

【关键词】施工用；可吊装；变频；恒压；水泵技术

前言

水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素，节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策。而传统的在建楼房施工及消防用水供水系统，电机以额定的转速持续运转，并以额定出水量供水，当用水量减少或在用水低谷时，电机也不能停，这样造成管网压力过高，水龙头和输水管道被损坏等，也造成电能与水资源的浪费。为了改变这种状况，建设资源节约型、环境友好型工地，中建四局厦门万科湖心岛项目设计并安装了一种可吊装变频水泵供水系统，以满足现有技术的不足。

1 施工技术特点

一种可吊装变频水泵供水系统技術，提供了一种自动化可变频恒压稳定的供水系统，其采用先进的变频技术，使水泵根据需水量自动调节供水量，在保证不同楼层用水的情况下，稳定了水压，提高了用水质量，有效地满足了在建楼房各楼层施工及消防用水的供给。同时利用气压罐的调节作用，实现了水泵的间断性工作，降低了耗电量，保护了电机，节约了成本。另外还采用新型灌装集水箱集水，可吊装，安拆方便，可重复利用。

2施工工艺原理

水泵机组以变频方式开始工作时，电机以软启动方式启动运转，将水从集水箱里抽取后送入供水管网及气压罐，并由远传压力表实时检测供水管网及气压罐里的水压，当第一台水泵电机以变频方式运行并达到额定功率后，而供水管网和气压罐里的水压却还未达到设定压力时，第二台水泵电机便自动启动，并以工频方式运行，直至供水管网及气压罐里的水压达到设定压力。当供水管网及气压罐里的水压达到设定压力后，水泵机组便停止工作进入睡眠，此时由气压罐储存的水和能量来保持供水管网里的水压。当大量用水导致供水管网里的水压下降后，远传压力表便将检测到的管网实际压力与设定压力进行比较后输出偏差信号，偏差信号经变频器转换后输出相应频率的电源来启动一台水泵，水泵的转速随着偏差信号而改变，使管网压力不断向设定压力趋近。通过闭环控制系统不断检测、不断调整的反复过程实现了管网压力的恒定，并使水泵根据需水量自动调节供水量，从而达到节水、节能的目的。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

基础施工→集水箱安装→水泵机组安装→气压罐安装→管道安装→电控箱安装→调试运行

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

施工前应认真审阅变频水泵的安装使用说明书，了解施工要点，并对参加施工人员进行详细的技术交底，确定各项准备工作准备到位后开始进行施工。

1）水泵机组进场后，用汽车吊将水泵机组及安装所需各附件、工具等搬运至即将安装位置，由供货单位委派技术人员指导现场卸装。

2）安装前应观察、清理、调整安装面。

3.2.2 施工要点

1）基础施工

所示设置2.5m（长）*2.5m（宽）*0.25m（高）的上反式水泵机组基础承台，承台采用C20混凝土浇筑而成。而后在距离水泵机组承台1.2m处每隔1m设置一道2.5m（长）*0.25m（宽）*0.25m（高）的上反式罐装集水箱基础，共设置4道，同样采用C25混凝土浇筑而成。

1-水管，2-灌装集水箱，3-电控箱，4-水泵，5-止水阀，6-气压罐，7-压力表，8-止回阀，9-导线

2）集水箱安装

集水箱运输至指定安装位置后，采用一台16T的汽车吊进行吊装，集水箱为新型罐装集水箱，长5m，直径2m，水平居中安置在集水箱基础上。

3）水泵机组安装

确定好水泵机组的安装位置后，将水泵机组的底座准确就位于水泵机组基础承台上，用地脚螺栓将泵组底座与基础承台进行固定，并用水平仪检查泵组底座的水平，而后按照水泵安装说明进行泵体安装。为了防止管路震动和水锤现象发生，在泵体和泵座之间加橡胶垫减震。

4）气压罐安装

气压罐采用隔膜气压罐，安装在水泵组的中间，用汽车吊进行吊装，并用地脚螺栓与基础承台进行固定。

5）管道安装

将集水箱、水泵机组、气压罐及用水端用钢制管道连接起来，每台水泵的进出水口应配有法兰供管道，并设可曲挠橡胶接头，以便减震。管道安装时需注意各个阀门的安装位置，水泵附近的管道安装在支架上，使泵壳上没有附着压力；在震动小、水压平稳的出水管路安装远传压力表；吸水管严禁漏气，要设法使吸水管向集水箱方向有1/50～1/100的坡度。

6）电控箱安装

电控箱为变频电控箱，安装在水泵机组侧面，而后用导线将电控箱与水泵机组及远传压力表接通。

7）调试运行

一切安装完毕后接通电源进行水泵机组的调试运行，并进行水压试验，调试完毕后便可投入使用。

4 材料与设备

4.1 材料

水泵采用型号为50QDL16-160的立式轻型多级泵，功率为15KW，扬程189m。气压罐采用容积为0.77m3的隔膜气压罐，设计压力为1.6MPa。蓄水箱采用新型的罐装集水箱，集水箱长5m，直径2m，容积为15m3，全钢结构，可吊装，可重复利用。

4.2 机具设备

汽车吊一台，经纬仪一台，水平仪一台，卷尺两把，手电锯一台，振动棒一台，铁锤一把，扳手两套，活动扳手两把，千斤顶四台。

5 效益分析

1）节省电费

与传统的技术相比，该技术实现了水泵机组根据用水量变频工作，降低了耗电量。据测算，一台功率为18.5KW的卧式多级泵（扬程136.2m）以工频方式每天连续工作15个小时需耗电277.5度，工业用电按1.1元/度计算，则每天电费为：1.1*277.5=305.25元；每年的电费为：305.25*365=111416.25元。采用新技术后，水泵机组可根据每天的用水量变频工作，“多用水多耗电、少用水少耗电、不用水不耗电”，据测算，一台15KW的变频水泵平均每天只需80度电，工业用电按1.1元/度计算，每天只需电费：1.1*80=88元，每年只需电费：88*365=32120元。与传统的技术相比，该技术每年可节约电费：111416.25-32120=79296.25元。

2）节省人工材料费

因本技术采用新型灌装集水箱集水，无需再做蓄水池，故节省了做蓄水池的人工和材料。若做一个与灌装集水箱同等大小的15m3的蓄水池，需要零星砌体4.2m3（按5m长，2m宽，1.5m高计算），按零星砌体工程综合单价1585元/m3计算，采用新型灌装集水箱后可节省人工和材料费：1585*4.2=6657元。

6 适用范围

适用于在建工程项目供水系统、消防系统等。

7 结束语

可吊装变频水泵供水系统技术，实现了水泵机组根据需水量自动调节供水量，在保证不同楼层用水的情况下，稳定了水压，提高了用水质量，节约了水资源，同时降低了耗电量，保护了电机，节约了成本。并且安拆方便，可重复利用，是一项经济节能、绿色环保的新技术。

参考文献：

[1] 王维玲，李同玲.变频泵组合运行方式和节能分析[J].给水排水.2007年03期.

[2] 王金铭，王洋，张庆波.变频与工频给水泵并联运行试验与应用[J].电站辅机.2010年02期.

[3]王子荣，周春冬.有关变频水泵节能技术的分析.黑龙江科技信息.2013年7期.