
武漢老舊小區(qū)生活變頻恒壓供水泵房改造工程
一、改造必要性
當(dāng)前武漢不少小區(qū)的供水泵房存在諸多問題,嚴(yán)重影響居民用水體驗(yàn),部分老舊泵房設(shè)備老化嚴(yán)重,運(yùn)行效率低下,能耗較高,且無法根據(jù)用水需求靈活調(diào)節(jié)供水壓力,導(dǎo)致用水高峰期高層水壓不足,低谷期壓力過高造成能源浪費(fèi)和管道損耗。例如,有些小區(qū)泵房的水泵仍采用傳統(tǒng)的直接啟動(dòng)方式,啟動(dòng)時(shí)電流沖擊大,不僅影響設(shè)備壽命,還可能對電網(wǎng)造成干擾。此外,許多泵房缺乏監(jiān)控和管理系統(tǒng),設(shè)備故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,容易引發(fā)停水等突發(fā)情況。同時(shí),隨著居民生活水平的提高,對供水的穩(wěn)定性、安全性和智能化要求也日益提升,因此對小區(qū)生活變頻恒壓供水泵房進(jìn)行改造十分必要。
二、改造目標(biāo)
水壓穩(wěn)定:通過改造,使供水系統(tǒng)的恒壓控制精度達(dá)到 ±0.01Mpa,確保小區(qū)各樓層在不同用水時(shí)段都能獲得穩(wěn)定的水壓,滿足居民正常用水需求,解決高層住戶用水高峰期水壓不足的問題。
節(jié)能:采用變頻調(diào)速技術(shù),根據(jù)用水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,降低能耗,與改造前相比,預(yù)計(jì)節(jié)能率可達(dá) 20%-30%。
智能化管理:構(gòu)建完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對泵房設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)、水壓、流量等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制,做到泵房無人值守,提高管理效率,縮短故障處理時(shí)間。
延長設(shè)備壽命:通過更換新的設(shè)備、優(yōu)化控制系統(tǒng),減少設(shè)備的磨損和故障發(fā)生率,延長泵房設(shè)備的使用壽命,降低維護(hù)成本。
保障用水安全:對泵房內(nèi)與水接觸的設(shè)備和管道進(jìn)行升級(jí)改造,采用符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì),增設(shè)水質(zhì)監(jiān)測和消毒設(shè)備,確保供水水質(zhì)安全。
三、改造具體方案
3.1、設(shè)備更新與選型
水泵:根據(jù)小區(qū)的用水規(guī)模和壓力需求,選用節(jié)能的不銹鋼立式多級(jí)離心泵。水泵的流量和揚(yáng)程應(yīng)經(jīng)過計(jì)算,滿足小區(qū)高峰用水時(shí)的需求,同時(shí)按照 “兩用一備” 或 “三用一備” 的原則配置,確保在部分水泵檢修時(shí)不影響正常供水。例如,對于一個(gè) 300 戶的小區(qū),可選用 3 臺(tái)流量為 20m3/h、揚(yáng)程為 60m 的水泵,其中 2 臺(tái)工作,1 臺(tái)備用。
變頻器:選擇進(jìn)口品牌的變頻器,如 ABB ACS510系列等,其具有穩(wěn)定的性能和的調(diào)速功能,能根據(jù)管網(wǎng)壓力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行頻率,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。變頻器的容量應(yīng)與水泵電機(jī)功率相匹配,并預(yù)留一定的余量。
控制柜:采用模塊化設(shè)計(jì)的控制柜,內(nèi)部配置 PLC(可編程邏輯控制器)、人機(jī)界面、斷路器、接觸器等元件。PLC 作為控制核心,負(fù)責(zé)接收壓力傳感器的信號(hào),根據(jù)設(shè)定的壓力值控制變頻器和水泵的運(yùn)行。人機(jī)界面便于操作人員設(shè)置參數(shù)、查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。
3.2、控制系統(tǒng)升級(jí)
壓力控制系統(tǒng):在小區(qū)供水管網(wǎng)的關(guān)鍵位置安裝高精度壓力傳感器,實(shí)時(shí)采集管網(wǎng)壓力信號(hào),并將信號(hào)傳輸給 PLC。PLC 將實(shí)際壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較,通過 PID(比例 - 積分 - 微分)調(diào)節(jié)算法控制變頻器的輸出頻率,從而改變水泵的轉(zhuǎn)速,使管網(wǎng)壓力保持在設(shè)定值范圍內(nèi)。
水泵輪換控制:為了使各臺(tái)水泵的運(yùn)行時(shí)間均勻,延長設(shè)備壽命,控制系統(tǒng)應(yīng)具備水泵自動(dòng)輪換功能??筛鶕?jù)水泵的運(yùn)行時(shí)間或累計(jì)運(yùn)行次數(shù),自動(dòng)切換工作水泵和備用水泵。
保護(hù)功能設(shè)置:在控制系統(tǒng)中設(shè)置完善的保護(hù)功能,包括過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、過載保護(hù)、缺水保護(hù)、電機(jī)過熱保護(hù)等。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出報(bào)警信號(hào),避免設(shè)備損壞和事故發(fā)生。
3.3、泵房布局優(yōu)化
空間規(guī)劃:根據(jù)泵房的實(shí)際尺寸和設(shè)備數(shù)量,合理規(guī)劃設(shè)備的擺放位置,確保設(shè)備之間有足夠的維護(hù)空間,便于操作人員進(jìn)行檢修和保養(yǎng)。同時(shí),要考慮通風(fēng)、散熱和采光條件,必要時(shí)安裝通風(fēng)設(shè)備和照明設(shè)施。
管道布置:重新設(shè)計(jì)泵房內(nèi)的管道系統(tǒng),采用耐腐蝕、阻力小的管材,如不銹鋼管。管道的連接應(yīng)牢固密封,減少漏水現(xiàn)象。合理設(shè)置閥門和壓力表,便于管道的檢修和壓力監(jiān)測。此外,管道的布置應(yīng)避免交叉和迂回,降低水頭損失。
降噪處理:水泵運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的噪音,為了減少對周圍環(huán)境的影響,可在水泵基礎(chǔ)上安裝減震墊,管道上安裝減震喉,必要時(shí)對泵房進(jìn)行隔音處理,如加裝隔音板、隔音門等。
3.4、智慧化改造
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng):在泵房內(nèi)安裝高清攝像頭、溫濕度傳感器、水質(zhì)傳感器等設(shè)備,實(shí)時(shí)采集泵房的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和水質(zhì)信息,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉喂┧h(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。管理人員可通過電腦、手機(jī)等終端隨時(shí)隨地查看泵房的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。
自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng):當(dāng)泵房內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)故障、參數(shù)超標(biāo)或發(fā)生異常情況時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),并通過短信、微信等方式通知管理人員,以便及時(shí)采取措施。同時(shí),系統(tǒng)可記錄報(bào)警信息,為后續(xù)的故障分析和處理提供依據(jù)。
數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化:通過對泵房運(yùn)行數(shù)據(jù)的長期采集和分析,了解小區(qū)的用水規(guī)律和設(shè)備運(yùn)行狀況,為供水方案的優(yōu)化和設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支持。例如,根據(jù)用水高峰時(shí)段的流量和壓力變化,合理調(diào)整水泵的運(yùn)行參數(shù),進(jìn)一步提高節(jié)能效果。
四、施工組織與管理
4.1、前期準(zhǔn)備
詳細(xì)勘察:對泵房的現(xiàn)狀進(jìn)行全面勘察,包括設(shè)備型號(hào)、數(shù)量、運(yùn)行狀況、管道布置、電氣系統(tǒng)等,繪制詳細(xì)的勘察圖紙,為改造方案的設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確依據(jù)。
方案設(shè)計(jì)與審批:根據(jù)勘察結(jié)果和改造目標(biāo),制定詳細(xì)的改造方案,包括設(shè)備選型、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、泵房布局規(guī)劃等,并提交相關(guān)部門審批。同時(shí),組織專業(yè)人員對方案進(jìn)行評審,確保方案的可行性和合理性。
居民溝通:通過社區(qū)公告、居民會(huì)議等方式,向小區(qū)居民介紹泵房改造的必要性、方案內(nèi)容、施工進(jìn)度和注意事項(xiàng),爭取居民的理解和支持。設(shè)立咨詢電話和意見箱,及時(shí)解答居民的疑問和處理居民的反饋意見。
4.2、施工過程管理
進(jìn)度控制:制定詳細(xì)的施工進(jìn)度計(jì)劃,明確各階段的工作任務(wù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),安排專人負(fù)責(zé)進(jìn)度跟蹤和管理。合理調(diào)配人力、物力和財(cái)力資源,確保施工進(jìn)度按計(jì)劃進(jìn)行。如遇特殊情況導(dǎo)致進(jìn)度延誤,應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。
質(zhì)量管理:建立嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系,加強(qiáng)對施工過程的質(zhì)量控制。對進(jìn)場的設(shè)備和材料進(jìn)行檢驗(yàn),確保其質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。施工過程中,嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行操作,每道工序完成后進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,合格后方可進(jìn)行下一道工序。
安全管理:加強(qiáng)施工現(xiàn)場的安全管理,設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志,對施工人員進(jìn)行安全教育和培訓(xùn),提高施工人員的安全意識(shí)和操作技能。嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,做好防火、防盜、防觸電等安全防護(hù)工作,確保施工安全。
驗(yàn)收與移交
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):按照國家和地方相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),對泵房改造工程進(jìn)行全面驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括設(shè)備運(yùn)行性能、水壓穩(wěn)定性、水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況、控制系統(tǒng)功能、泵房布局合理性等。邀請相關(guān)部門、供水企業(yè)和居民代表參與驗(yàn)收,確保驗(yàn)收結(jié)果的公正性和權(quán)威性。
資料移交:驗(yàn)收合格后,及時(shí)整理和移交改造工程的相關(guān)資料,包括設(shè)計(jì)圖紙、施工記錄、設(shè)備說明書、驗(yàn)收報(bào)告等,為后續(xù)的設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)提供依據(jù)。
人員培訓(xùn):對供水企業(yè)的管理人員和泵房操作人員進(jìn)行培訓(xùn),使其熟悉改造后泵房的設(shè)備性能、操作方法和維護(hù)知識(shí),確保泵房能夠正常、安全運(yùn)行。
五、案例參考
武漢洪山區(qū)金地天悅小區(qū)中區(qū)變頻供水設(shè)備改造中,為小區(qū)供水安裝了 “智慧芯”。改造后的泵房采用變頻恒壓供水系統(tǒng),配備了 PLC 控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。通過壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測管網(wǎng)壓力,自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,使供水壓力保持穩(wěn)定。同時(shí),管理人員可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)隨時(shí)查看泵房運(yùn)行情況,及時(shí)處理設(shè)備故障。改造后,小區(qū)的供水壓力穩(wěn)定,居民用水滿意度顯著提高,又如中國鐵鐵積玉萬象對泵房進(jìn)行了可視化建設(shè),配置多處監(jiān)控探頭,實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)遠(yuǎn)程管理、無人值守。通過變頻恒壓供水設(shè)備的應(yīng)用,解決了高層水壓不足的問題,且供水能耗明顯下降,取得了良好的改造效果。



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