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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(chǎn)ABB供水專用型，投標(biāo)文件完全響應(yīng)招標(biāo)文件的規(guī)定： 一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)控制一臺(tái)水泵，即變頻器一用一備，循環(huán)交替使用。兩臺(tái)變頻器都設(shè)有手動(dòng)控制模式，且能快速切換。這樣恒壓變頻供水系統(tǒng)在一臺(tái)水泵損壞需要維修，或一臺(tái)變頻控制器發(fā)生故障，或一臺(tái)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(tái)潛水泵(功率11kw)也采用變頻控制，壓力信號(hào)取自于第二級(jí)供水的多級(jí)離心泵與潛水泵之間的管道中的壓力，泵房內(nèi)多級(jí)離心泵(第二級(jí)供水泵功率90kw)采用變頻供水，它的壓力信號(hào)取自于第二級(jí)供水與第三級(jí)供水之間的管道中的壓力，第三級(jí)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(hào)取自于其泵的出口端。水泵采用優(yōu)質(zhì)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(jī)適配性強(qiáng),與全國各地的電機(jī)能直接對(duì)接。

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

四、供水形式

本系統(tǒng)采用三級(jí)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(jí)離心泵的流量，第一啟動(dòng)的是潛水泵，當(dāng)水被送到泵房地面時(shí)，水流指示器動(dòng)作，控制二級(jí)供水的多級(jí)離心泵的變頻控制系統(tǒng)便對(duì)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(dāng)施工點(diǎn)推進(jìn)至隧道的11km處，水降至低0.5Mpa時(shí)，再裝兩臺(tái)功率是55kw的多級(jí)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(jí)供水泵輸送的水的動(dòng)能并沒有浪費(fèi)，而是與下一級(jí)多級(jí)離心泵輸出水的動(dòng)能相疊加，于是水會(huì)被送得更高、送得更遠(yuǎn),從而保證最終出水口的水壓不會(huì)低于0.5MPa. 

(2) 為大型的潛水泵找到一個(gè)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(yùn)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(qiáng)，才能滿足正常運(yùn)行與維護(hù)的要求，而且配件稀罕難買，供貨周期長，影響維修進(jìn)度，因維修時(shí)零件個(gè)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(shù)相對(duì)成熟得多，運(yùn)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(dāng)便捷，泵房的高度相應(yīng)可以降低，吊裝橫梁用強(qiáng)度相對(duì)較小的槽鋼即可。泵房地面上的多級(jí)離心泵的維修因?yàn)椴辉谒�，麻煩少得多�?nbsp;

(4) 因?yàn)榭刂茊挝坏墓β蕼p小，所以設(shè)備的控制難度減小，穩(wěn)定性增加，可靠性提高。

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

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

六、恒壓變頻供水的運(yùn)行模式

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

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

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

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

上述壓力設(shè)定值為理論設(shè)定值，具體設(shè)定方案可以根據(jù)現(xiàn)場的具體情況決定。按照上面的設(shè)計(jì)，可以有效的保證盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)用水及沿途砌襯用水，這樣設(shè)定水壓值，既可節(jié)省電能，又可保護(hù)沿途用水設(shè)備不因?yàn)樗畨哼^高而損壞。 

根據(jù)現(xiàn)場的考察盡管恒壓變頻供水系統(tǒng)必須24小時(shí)不間斷供水，但是據(jù)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(fù)荷等于零或趨近零，電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)維持一定時(shí)間時(shí)，恒壓變頻供水系統(tǒng)便進(jìn)入休眠狀態(tài)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦負(fù)荷出現(xiàn)，系統(tǒng)又重新開始工作。如此循環(huán)往復(fù)。若招標(biāo)方在盾構(gòu)機(jī)故障時(shí)，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(dòng)停車，則有必要啟動(dòng)該功能。而且每年可以節(jié)省10萬元左右的電費(fèi)。

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(duì)用水設(shè)備沖擊力大，破壞力強(qiáng)，加裝減壓閥便可保護(hù)用水設(shè)備；

(3) 可保障人身安全。

八、泵房頂設(shè)置吊泵橫梁，以方便泵的維護(hù)。 因?yàn)樗眠\(yùn)行時(shí)有較大震動(dòng)，泵房安裝樓板要用槽鋼或工字鋼加強(qiáng)。 因?yàn)殡x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(huì)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。