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變頻恒壓供水設(shè)備
變頻恒壓供水設(shè)備是一種新型的節(jié)能供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備系運用當(dāng)今最先進的微電腦控制技術(shù),將變頻調(diào)速器與電機水泵組合而成的機電一體化高科技節(jié)能供水裝置。變頻恒壓供水設(shè)備以水泵出水端水壓(或用戶用水流量)為設(shè)定參數(shù),通過微機自動控制變頻器的輸出頻率從而調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)用戶管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié),使供水系統(tǒng)自動恒穩(wěn)于設(shè)定的壓力值:即用水量增加時,頻率提高,水泵轉(zhuǎn)速加快;用水量減少時,頻率降低,水泵轉(zhuǎn)速減慢。這樣就保證了整個用戶管網(wǎng)隨時都有充足的水壓(與用戶設(shè)定的壓力一致)和水量(隨用戶的用水情況變化而變化)。
設(shè)備功能特點
1、 無負(fù)壓
系統(tǒng)與市政管網(wǎng)直聯(lián)取水加壓運行不會造成市政自來水管網(wǎng)負(fù)壓。
2、 置壓
通過調(diào)節(jié)許可壓力控制閥可設(shè)置市政自來水管網(wǎng)許可吸水壓力。
3、 借壓(或疊壓)
超過許可吸水壓力和流量時可在自來水管網(wǎng)壓力基礎(chǔ)上增壓。與從普通蓄水池吸水相比運行時可減少水泵臺數(shù)或(和)降低轉(zhuǎn)速達到節(jié)能目的。
變頻恒壓供水設(shè)備
4、變頻恒壓
設(shè)備實時通過傳感器檢測出口壓力,將檢測值和設(shè)定值進行比較運算,確定電機及水泵投入臺套數(shù)和變頻器輸出頻率(反應(yīng)到電機及水泵為轉(zhuǎn)速)以追貼用水曲線實現(xiàn)恒壓。
5、無噪音
采用現(xiàn)代設(shè)計理念,充分考慮現(xiàn)代人對環(huán)境的要求,選用靜音專用變頻器,運用了消音設(shè)計手段,故系統(tǒng)能超靜音運行。
6、停電不斷水
供電線路停電時,系統(tǒng)通過BY PASS等手段實現(xiàn)停電不斷水,即停電時系統(tǒng)自動切換為市政自來水壓力供水。
7、高度自動化
系統(tǒng)能實現(xiàn)全自動控制,具有手動/自動切換、主副泵定時輪換、壓力調(diào)整、恒壓、高低電壓保護、欠相保護、漏電保護、過載保護、過熱保護、缺水保護、漏水檢測補償、不用水停車、瞬間跳閘保護等功能。另可根據(jù)用戶需求配置人機界面,可視化遠(yuǎn)程調(diào)整、監(jiān)測和維護。
1、新建的住宅小區(qū)、別墅、寫字樓、綜合樓生活供水。
2、高層建筑、消防用水、高級賓館飯店等的生活供水。
3、氣壓給水,地面水池加壓等傳統(tǒng)供水系統(tǒng)改造。
4、各種鍋爐冷水供水系統(tǒng)、鍋爐熱水。
5、自來水廠的中間加壓泵站、自來水二次增壓。
6、各工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水、管網(wǎng)穩(wěn)壓。
7、各種類型的循環(huán)水、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)。
8、自來水壓力不能滿足要求的生活、消防加壓供水等。
變頻器在恒壓供水方面的應(yīng)用
一、變頻調(diào)速的特點及分析
用戶用水量一般是動態(tài)的,因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上,即用水多而供水少,則壓力低;用水少而供水多,則壓力大。保持供水壓力的恒定,可使供水和用水之間保持平衡,即用水多時供水也多,用水少時供水也少,從而提高了供水的質(zhì)量。
恒壓供水系統(tǒng)對于用戶是非常重要的。在生產(chǎn)生活供水時,若自來水供水因故壓力不足或短時斷水,可能影響生活質(zhì)量,嚴(yán)重時會影響生存安全,如發(fā)生火災(zāi)時,若供水壓力不足或或無水供應(yīng),不能迅速滅火,可能引起重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以,用水區(qū)域采用恒壓供水系統(tǒng),能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善,以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備,起動平穩(wěn),起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命;可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能,將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力,最終達到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻應(yīng)用方式
通常在同一路供水系統(tǒng)中,設(shè)置多臺常用泵,供水量大時多臺泵全開,供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調(diào)速進行恒壓供水時,就用兩種方式,其一是所有水泵配用一臺變頻器;其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號,通過PID運算自動調(diào)整變頻器輸出頻率,改變電動機轉(zhuǎn)速,最終達到管網(wǎng)恒壓的目的,就一個閉環(huán)回路,較簡單,但成本高。前種方法成本低,性能不比后種差,但控制程序較復(fù)雜,是未來的發(fā)展方向,我公司開發(fā)BC2100系列恒壓供水控制系統(tǒng)就可實現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統(tǒng)。
三、PID控制原理
根據(jù)反饋原理:要想維持一個物理量不變或基本不變,就應(yīng)該引這個物理量與恒值比較,形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定,因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較,從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng),現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法,在壓力波動較大時使用模糊控制,以加快響應(yīng)速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法,同時對PLC的編程來時現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明,使用這種方法是可行的,而且造價也不高。
要想維持供水網(wǎng)的壓力不變,根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng),不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進行控制,而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
四、變頻控制原理
用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水,與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比,節(jié)能效果十分顯著(可根據(jù)具體情況計算出來)。其優(yōu)點是:
1、 起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;
2、 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命;
3、 可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng);
一般地說,當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機時,只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時控制兩臺電動機時,原則上變頻器的配用電動機容量應(yīng)等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負(fù)載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時,
可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量,但應(yīng)注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時,電動機的工作電流較小。但是,當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時,電動機將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流,導(dǎo)致電動機過熱。因此,電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內(nèi)的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應(yīng)采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預(yù)置方面,最高頻率應(yīng)以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下,升、降速時間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些,以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時,只要在預(yù)置時設(shè)定PID功能有效,則所設(shè)定的升速和降速時間將自動失效。
五、恒壓供水系統(tǒng)特點
1、 節(jié)電:優(yōu)化的節(jié)能控制軟件,使水泵實現(xiàn)最大限度地節(jié)能運行;
2、 節(jié)水:根據(jù)實際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力,自動控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現(xiàn)象;
3、 運行可靠:由變頻器實現(xiàn)泵的軟起動,使水泵實現(xiàn)由工頻到變頻的無沖擊切換,防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限,管道破裂。
4、 聯(lián)網(wǎng)功能:采用全中文工控組態(tài)軟件,實時監(jiān)控各個站點,如電機的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量,累積每臺泵的出水量,同時提供各種形式的打印報表,以便分析統(tǒng)計。
5、 控制靈活:分段供水,定時供水,手動選擇工作方式。
6、 自我保護功能完善:如某臺泵出現(xiàn)故障,主動向上位機發(fā)出報警信息,同時啟動備用泵,以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,用戶可以直接操作手動系統(tǒng),以保護供水。
六、系統(tǒng)應(yīng)用范圍
1、 自來水廠、加壓泵房
2、 居民生活區(qū)、賓館及其它建筑
3、 企業(yè)生產(chǎn)用水
4、 鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)
5、 農(nóng)田灌溉系統(tǒng)
手機 楊小姐18900710689
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