[實用新型]城市給水多級變壓水泵

無效

• 申請號: 00230879.7
• 申請日: 2000-09-15
• 公開（公告）號: CN2517790Y
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發明（設計）人: 賴宣芹
• 申請（專利權）人: 賴宣芹
• 主分類號: E03B5/00
• 分類號: E03B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

城市給水多給變壓水泵及其控制，系工業建筑給水系統機電設備領域，實現水泵自身調節節能。在原有水泵僅有一個出水口，輸出單一水壓的基礎上，在調節的范圍內，設置多級葉輪泵，及多級分壓出水口，實現多級變壓輸出，根據供水壓力及取水水位的變壓，有級調節水泵的供水壓力，使其提高水泵的運行效率，節約電能消耗。

水泵被稱之為“工業的心臟”，在我國工農業生產及人民生活中應用極為廣泛。據統計，全國已有三千多萬臺水泵，約占全國總耗電量21％以上，而水泵的能源利用效率卻很低，其綜合效率平均只有41％，如果水泵節約用電量6％，就能節電66億度，相當于近100萬千瓦發電廠的一年發電量。

據發明人所知，現有的給水水泵均為單一的出水口，在電機恒速的情況下，僅輸出單一的出水壓力(揚程)。水泵構造的固有效率，在恒速的情況下，要獲得很寬揚程的高效率區是很困難的。設計中選擇水泵的型號及臺數，是按設計最大供水量及設計最高揚程來確定。選用的水泵，其揚程～流量，流量～效率關系特性，僅僅是在很窄的一段揚程范圍內水泵效率是最高的，當場程變化時，大于或小于此段場程，水泵效率即急驟降低，這就使得泵組偏離高效率區運行，從而導致每方水量的電耗增大，泵組的振動和氣蝕惡化，使得壽命縮短等不經濟及不安全的后果。由于現有水泵存在上述問題，因而，進一步促使發明人去尋求解決這些問題的方法，這就是本發明的出發點。

電機調速，是解決上述問題較好的方法之一，采用電機無級調速，可以獲得比較好的節電效果，平均可節電30％左右。現有水泵電機調速的方式有，液力耦合器調速、電磁滑差調速、可控硅串級調速、變頻器調速等數種。目前技術比較先進的變頻調速應用較多(絕大多數從國外引進)，而變頻調速價格非常高，技術相當復雜，運行維護條件要求高，難以推廣應用。如北京某水廠引進2500千瓦電機變頻調速裝置每套價格125萬美元，南京某水廠引進710千瓦電機變頻裝置每套價格190萬元，武漢某水廠引進315千瓦電機水泵組及變頻裝置每套價格100萬元。本實用新型的目的在于設計一種結構簡單、可靠性高、造價低及性能好的多級變壓水泵，以提高水泵的運行效率。本裝置既可以取代電機調速運行，又可與電機調速泵機組合同時運行，采用與調速泵組合運行時，可減少調速泵機的臺數，減少投資，獲得較好的節電效果。

發明人已于2000年6月24日申請《無減壓伐消防供水系統多級變壓消防水泵及其控制》專利，申請號為00241383.3。本實用新型的設計思想是，在原有給水泵的基礎上，設定調節范圍在出水壓力70～100％之間，即出水壓力0～70％為第一級泵，出水壓力于80％、90％、100％為二至四多級分壓泵，于70％、80％、90％、100％分壓處設分壓出水空腔及出水口，實現四級變壓輸出。根據實際需要，調節范圍亦可在出水壓力60～100％之間，設置五級變壓輸出。出水口與分壓出水管連接，出水管的另一端與母管連接。每根出水管中裝設一個電動伐，電動伐均處于常閉狀態。開泵前按給定的出水壓力，先啟動泵機，后打開對應的出水管電動伐，當管網壓力及取水水位變化至設定的另一個級差壓力時，開啟對應的分壓出水管電動伐，關閉前一級電動伐，實現按水壓及水位的變化有級調節水泵的運行工況，達到提高水泵運行效率，節約電能消耗的目的。其節電效果，與可控硅串級調速及變頻調速比較，本實用新型比前者的節電效果(計入調速裝置自身的電能消耗)低5％左右，平均可節電20～25％。多給變壓水泵的控制，可采用摸擬運算優化控制的方式(見發明人于1993年5月6日申請的專利項目《水泵電機轉子并接雙向可控硅摸擬運算調速器，專利號：93211929.8》，及《中國給水排水》雜志1985年4期《水泵摸擬運算優化控制自動無級調速》一文)，結合本實用新型水泵有級調節的特點自動及手動進行控制操作。

下面結合實施例，對本實用新型作進一步的說明：