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一、概述

恒壓變頻供水系統(tǒng)的變頻器選用芬蘭產ABB供水專用型，投標文件完全響應招標文件的規(guī)定： 一臺變頻器驅動控制一臺水泵，即變頻器一用一備，循環(huán)交替使用。兩臺變頻器都設有手動控制模式，且能快速切換。這樣恒壓變頻供水系統(tǒng)在一臺水泵損壞需要維修，或一臺變頻控制器發(fā)生故障，或一臺水泵和變頻器都發(fā)生故障的情況下依然有足夠的供水能力。

二、水下2臺潛水泵(功率11kw)也采用變頻控制，壓力信號取自于第二級供水的多級離心泵與潛水泵之間的管道中的壓力，泵房內多級離心泵(第二級供水泵功率90kw)采用變頻供水，它的壓力信號取自于第二級供水與第三級供水之間的管道中的壓力，第三級供水泵功率55kw，安裝在離隧道洞口11km處，仍采用變頻控制，其壓力反饋信號取自于其泵的出口端。水泵采用優(yōu)質名牌的博通水泵，該水泵供貨周期短，配件全國各地都能買到,電機適配性強,與全國各地的電機能直接對接。

三、其它的管件閥門皆采用耐壓值為2.5kg/㎡且可靠性強的名優(yōu)產品。

四、供水形式

本系統(tǒng)采用三級接力供水方式；首先，大口井中安裝潛水泵，它的流量要大于或等于泵房地面上的多級離心泵的流量，第一啟動的是潛水泵，當水被送到泵房地面時，水流指示器動作，控制二級供水的多級離心泵的變頻控制系統(tǒng)便對其發(fā)出開泵指令，由它將帶壓的水送到隧道的作業(yè)面上。當施工點推進至隧道的11km處，水降至低0.5Mpa時，再裝兩臺功率是55kw的多級離心泵，一直將水送到隧道的施工末端，保證施工末端的用水流量為60m3/h,用水壓力為0.5Mpa。

五、采用接力供水方式的好處 

(1) 節(jié)能：潛水泵及二級供水泵輸送的水的動能并沒有浪費，而是與下一級多級離心泵輸出水的動能相疊加，于是水會被送得更高、送得更遠,從而保證最終出水口的水壓不會低于0.5MPa. 

(2) 為大型的潛水泵找到一個小功率的替身，大功率的潛水泵的功率大、耗能多，而且可靠性差，運行不夠穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)故障，吊起十分困難，且泵房必須加高，吊裝梁必須加強，才能滿足正常運行與維護的要求，而且配件稀罕難買，供貨周期長，影響維修進度，因維修時零件個兒大、笨重、所以維修難度也加大。

(3) 采用接力供水的方式用小規(guī)格的潛水泵，制泵技術相對成熟得多，運行起來也較穩(wěn)定，可靠性也好，縱使發(fā)生故障，吊起也相當便捷，泵房的高度相應可以降低，吊裝橫梁用強度相對較小的槽鋼即可。泵房地面上的多級離心泵的維修因為不在水下，麻煩少得多。 

(4) 因為控制單位的功率減小，所以設備的控制難度減小，穩(wěn)定性增加，可靠性提高。

(5) 采用三級接力供水的方式，地面上的兩組多級離心泵兩頭都加了可曲繞軟接頭，有效地減小對輸水管道的擾動。  

(6) 三級接力式供水，在用電安全性上也遠遠優(yōu)于大功率潛水泵供水。且節(jié)能效果明顯，以原設計180kw水泵，現(xiàn)改用90kw+11kw水泵，每小時節(jié)電79度，一晝夜節(jié)電1896度，以0.8元/度的電價，一天節(jié)約電費1519元，一年節(jié)約電費553632元整，可以把變頻設備全部全換回來，這里還沒有計算休眠功能的節(jié)電費用。

六、恒壓變頻供水的運行模式

(1) 建議在供水距離為2Km-5Km時，恒壓變頻供水系統(tǒng)的壓力設定值應為10Kg/cm2; 

(2) 在供水距離為5Km-10Km時，恒壓變頻供水系統(tǒng)的壓力設定值應為15Kg/cm2；

(3) 在供水距離為10Km-15Km時，恒壓變頻供水系統(tǒng)的壓力設定值應為10Kg/cm2； 

(4) 在供水距離為15Km-20Km時，恒壓變頻供水系統(tǒng)的壓力設定值應為15Kg/cm2. 

上述壓力設定值為理論設定值，具體設定方案可以根據現(xiàn)場的具體情況決定。按照上面的設計，可以有效的保證盾構機掘進用水及沿途砌襯用水，這樣設定水壓值，既可節(jié)省電能，又可保護沿途用水設備不因為水壓過高而損壞。 

根據現(xiàn)場的考察盡管恒壓變頻供水系統(tǒng)必須24小時不間斷供水，但是據現(xiàn)場操作工人的反映仍有很多休息的間隙，所以需要啟用休眠功能。所謂休眠功能是指恒壓變頻供水系統(tǒng)，在用水負荷等于零或趨近零，電機低速運轉維持一定時間時，恒壓變頻供水系統(tǒng)便進入休眠狀態(tài)，電機停止轉動，一旦負荷出現(xiàn)，系統(tǒng)又重新開始工作。如此循環(huán)往復。若招標方在盾構機故障時，或節(jié)假日期間，作業(yè)面停止施工又要恒壓變頻供水系統(tǒng)能自動停車，則有必要啟動該功能。而且每年可以節(jié)省10萬元左右的電費。

七、建議在隧道的沿途用水口加裝減壓閥

它的好處是：

(1) 減少水壓損失， 保證下游用水流量與用水壓力； 

(2) 高壓對用水設備沖擊力大，破壞力強，加裝減壓閥便可保護用水設備；

(3) 可保障人身安全。

八、泵房頂設置吊泵橫梁，以方便泵的維護。 因為水泵運行時有較大震動，泵房安裝樓板要用槽鋼或工字鋼加強。 因為離泵站0-10Km段壓力大，若采用DN200的焊管作為輸水管道，其耐壓性能差，可能會給施工留下隱患，出現(xiàn)泄漏。一旦事故發(fā)生，必須停泵檢修，損失巨大。