系統介紹
變頻恒壓供水系統是指在供水管網(wǎng)中用水量發(fā)生變化時(shí),出口壓力保持不變的供水方式。供水管網(wǎng)的出口壓力值是根據用戶(hù)需求確定的。傳統的恒壓供水方式是采用水塔、高水位箱、氣壓罐等設施實(shí)現的。
近年來(lái),隨著(zhù)變頻調速技術(shù)的日益成熟,其顯著(zhù)的節能效果和可靠穩定的控制方式,在供水系統中得到廣泛的應用。變頻恒壓供水系統對水泵電機實(shí)行無(wú)級調速,依據用水量及水壓變化通過(guò)微機檢測、運算,自動(dòng)改變水泵轉速保持水壓恒定以滿(mǎn)足用水要求,是目前*********,合理的節能供水系統。與傳統的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較,不論是投資、運行的經(jīng)濟性、還是系統的穩定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有優(yōu)勢:
(1)高效節能。與傳統供水方式相比變頻恒壓供水能節能30%-60%。
(2)占地面積小,投入少,效率高。
(3)配置靈活,自動(dòng)化程度高,功能齊全,靈活可靠。
(4)運行合理,由于一天內的平均轉速下降,軸上的平均扭矩和磨損減少,水泵的壽命將大為提高。
(5)由于能對水泵實(shí)現軟停和軟起,并可消除水錘效應(水錘效應:直接起動(dòng)和停機時(shí),液體動(dòng)能的急劇變大,導致對管網(wǎng)的極大沖擊,有很大破壞力)。
(6)操作簡(jiǎn)便,省時(shí)省力。
系統原理
變頻恒壓供水系統以管網(wǎng)水壓 (或用戶(hù)用水流量)為設定參數,通過(guò)微機控制變頻器的輸出頻率從而自動(dòng)調節水泵電機的轉速,實(shí)現管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調節 (PID),使供水系統自動(dòng)恒穩于設定的壓力值:即用水量增加時(shí),頻率升高,水泵轉速加快,供水量相應增大;用水量減少時(shí),頻率降低,水泵轉速減慢,供水量亦相應減小,這樣就保證了供水效率用戶(hù)對水壓和水量的要求,同時(shí)達到了提高供水品質(zhì)和供水效率的目的,“用多少水,供多少水”;采用該設備不需建造高位水箱,水塔,水質(zhì)無(wú)二次污染,是一種理想的現代化建筑供水設備。
相關(guān)原理
用變頻設備來(lái)實(shí)現恒壓供水,與用調節閥門(mén)來(lái)實(shí)現恒壓供水相比,節能效果十分顯著(zhù)(可根據具體情況計算出來(lái))。其優(yōu)點(diǎn)是:
1、 起動(dòng)平衡,起動(dòng)電流可限制在額定電流以?xún)龋瑥亩苊饬似饎?dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;
2、 由于泵的平均轉速降低了,從而可延長(cháng)泵和閥門(mén)等的使用壽命;
3、 可以消除起動(dòng)和停機時(shí)的水錘效應;
一般地說(shuō),當由一臺變頻器控制一臺電動(dòng)機時(shí),只需使變頻器的配用電動(dòng)機容量與實(shí)際電動(dòng)機容量相符即可。當一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動(dòng)機時(shí),原則上變頻器的配用電動(dòng)機容量應等于兩臺電動(dòng)機的容量之和。但如在高峰負載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí),可考慮適當減小變頻器的容量,但應注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時(shí),電動(dòng)機的工作電流較小。但是,當用戶(hù)的用水量變化頻繁時(shí),電動(dòng)機將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機的額定電流,導致電動(dòng)機過(guò)熱。因此,電動(dòng)機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升,變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機的熱保護。
在主要功能預置方面,最高頻率應以電動(dòng)機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調節器的情況下,升、降速時(shí)間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動(dòng)態(tài)響應過(guò)程。如變頻器本身具有PID調節功能時(shí),只要在預置時(shí)設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。
設備特點(diǎn)
1.采用可編程控制器,程序靈活多變,精度高,可靠性強,功能多,反映速度快。
2.均配有穩壓泵或穩壓罐穩壓,在用水量小到一定值時(shí),主泵可停止運轉,減少水泵電機的機械磨損并且節約電能。
3.對水泵均為軟啟動(dòng),延長(cháng)設備壽命,消除了啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊。
4.根據用水量的變化,水泵循環(huán)變頻運行,先啟的先停,使水泵均衡工作。當一臺泵運轉六小時(shí)或二十四小時(shí),自動(dòng)切換到另一臺。
5.******的特點(diǎn)為雙恒壓控制,生活消防可公用的一套設備,為用戶(hù)節約投資。而且一機兩用,大大的提高了使用效率。
6.結構緊湊,占地面積小 ,安裝快,投資省,運行穩定。無(wú)污染。
適用范圍
1.各種類(lèi)型的自來(lái)水廠(chǎng),供水站。
2.工業(yè)與民用建筑的生活、生產(chǎn)、消防用水系統。
3.公共設施賓館,飯店的生活熱水,空調供水系統。
4.油田的輸油管道,油泵站恒壓輸送系統和工廠(chǎng)、礦山通風(fēng)機風(fēng)壓調節系統。
5.熱水鍋爐定壓及熱水管道的定壓系統。
安裝說(shuō)明
1.設備要求按圖正確的與系統安裝,泵房溫度不得低于0攝氏度,不高于40攝氏度,設備應高于地面50-100mm,留有排水溝,各水泵應有單獨的吸水管,地上水池加閘閥,以便維修。
2.安裝盡量少用彎頭,以減少不必要的損失。
3.該設備經(jīng)廠(chǎng)方技術(shù)人員調試完畢后,交付用戶(hù)的專(zhuān)門(mén)管理人員負責,專(zhuān)用消防設備,必須定制嚴格管理制度,以達到一有火情,立即啟動(dòng)。
技術(shù)參數
輸送液體:清水
液體溫度:0℃—+70℃
最高使用壓力:20kg/cm3
最小吸入壓力:0.2kg/cm3
允許吸入壓力:受到最高使用壓力限制
水泵:立式/臥式多級離心泵
水泵組合臺數:2---6臺
電源:三相×220/380V×50HZ
吸入、輸出管:不銹鋼鋼管
控制要求
(1)系統開(kāi)始供水時(shí),變頻運行;
(2)三臺泵根據恒壓的需要,采取“先開(kāi)先停”的原則接入和退出;
(3)在用水量小的情況下,如果一臺泵連續運行時(shí)間超過(guò)3小時(shí),則要切換到下一臺泵,即系統具有“倒泵功能”可避免某一臺泵長(cháng)時(shí)間工作;
(4)三臺泵啟動(dòng)時(shí)有延時(shí),減小電流過(guò)大時(shí)對其他用電設備的沖擊;
(5)要有完善的報警功能;
(6)對電機的操作要有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制功能。
系統設計
本設計綜合PLC在多方面的應用,既有開(kāi)關(guān)量I/O,也有模擬量I/O,及其PID調節器的使用。另外,設計中還使用了變頻器控制。
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