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德力西變頻器在恒壓供水上的應(yīng)用
來源:遠(yuǎn)寧電氣有限公司 發(fā)布時(shí)間:2015-10-26
恒壓供水是指在供水網(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。供水網(wǎng)系出口壓力值是根據(jù)用戶需求確定的。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用,利用變頻器、PID調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、PLC等器件的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)水泵的輸出流量,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該技術(shù)已在供水行業(yè)普及。變頻恒壓供水系統(tǒng)主要特點(diǎn):
1、節(jié)電:變頻恒壓供水系統(tǒng)的最明顯優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約電能,節(jié)能量通常在10-40%。從單臺(tái)水泵的節(jié)能來看,流量越小,節(jié)能量越大。
2、運(yùn)行可靠:變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)定,由變頻器實(shí)現(xiàn)泵的軟起動(dòng),使水泵實(shí)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。
3、衛(wèi)生節(jié)水:根據(jù)實(shí)際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力,自動(dòng)控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現(xiàn)象;系統(tǒng)實(shí)行閉環(huán)供水后,用戶的水全部由管道直接供給,取消了水塔、天面水池、氣壓罐等設(shè)施,避免了用水的“二次污染”,取消了水池定期清理的工作。
4、控制靈活:分段供水,定時(shí)供水,手動(dòng)選擇工作方式。
5、自我保護(hù)功能完善:新型的小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)具備了過流、過壓、欠壓、欠相、短路保護(hù)、瞬時(shí)停電保護(hù)、過載、失速保護(hù)、低液位保護(hù)、主泵定時(shí)輪換控制等功能,功能完善,全自動(dòng)控制,自動(dòng)運(yùn)行,泵房不設(shè)崗位,只需派人定期檢查、保養(yǎng)如某臺(tái)泵出現(xiàn)故障,主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信息,同時(shí)啟動(dòng)備用泵,以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,用戶可以直接操縱手動(dòng)系統(tǒng),以保護(hù)供水。
6、延長設(shè)備壽命、保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定:使用變頻器后,機(jī)泵的轉(zhuǎn)速不再是長期維持額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,減少了機(jī)械磨損,降低了機(jī)泵故障率,而且主泵定時(shí)輪換控制功能自動(dòng)定時(shí)輪換主泵運(yùn)行,保證各泵磨損均勻且不銹死,延長了機(jī)泵使用壽命。變頻器的無級(jí)調(diào)速運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵軟啟動(dòng),避免了電機(jī)開停時(shí)的大電流對(duì)電機(jī)線圈和電網(wǎng)的沖擊,消除了水泵的水錘效應(yīng)。
二、變頻恒壓供水系統(tǒng)組成
變頻恒壓供水系統(tǒng)通常是由水源、離心泵、壓力傳感器、PID調(diào)節(jié)器、變頻器、管網(wǎng)組成。工作流程是利用設(shè)置在管網(wǎng)上的壓力傳感器將管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)因用水量的變化引起的水壓變化,及時(shí)將信號(hào)(4-20mA或0-10V)反饋PID調(diào)節(jié)器,PID調(diào)節(jié)器對(duì)比設(shè)定控制壓力進(jìn)行運(yùn)算后給出相應(yīng)的變頻指令,改變水泵的運(yùn)行或轉(zhuǎn)速,使得管網(wǎng)的水壓與控制壓力一致。
用變頻器進(jìn)行恒壓供水時(shí)有兩種方式,一種是一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)水泵;另一種是一臺(tái)變頻器控制幾臺(tái)水泵。前種方法是根據(jù)壓力反饋信號(hào),通過PID運(yùn)算自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率,改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,終極達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的,就一個(gè)閉環(huán)回路,較簡(jiǎn)單。后種需要利用恒壓供水器PLC(如圖),當(dāng)變頻器被投進(jìn)自動(dòng)運(yùn)行時(shí),1#泵電機(jī)接觸器首先被控制導(dǎo)通,變頻器輸出頻率上升,同時(shí)管網(wǎng)壓力信號(hào)逐漸增加,出水管網(wǎng)的壓力信號(hào)與恒壓供水器PLC管網(wǎng)壓力設(shè)定信號(hào)負(fù)反饋閉環(huán),當(dāng)電機(jī)頻率上升到最高頻率,而管網(wǎng)壓力達(dá)不到設(shè)定要求時(shí),變頻器立即控制工頻接通1#泵,使1#泵全速投進(jìn)運(yùn)行,同時(shí)變頻器經(jīng)過期間延遲,對(duì)2#泵進(jìn)行變頻控制。當(dāng)管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力基本平衡時(shí),變頻器控制當(dāng)前變頻電機(jī)維持在一定的頻率,當(dāng)水需求量減少,管網(wǎng)壓力逐漸升高,變頻器輸出頻率降低,當(dāng)變頻器輸出頻率低至0HZ,而管網(wǎng)在一設(shè)定時(shí)間內(nèi)還高于設(shè)定壓力,變頻器切斷當(dāng)前變頻控制泵,轉(zhuǎn)而控制下一個(gè)原工頻控制泵,變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中,逐漸輪換使用水泵,使每個(gè)水泵的利用率均等,增加系統(tǒng)可靠性。
恒壓供水控制系統(tǒng)框圖
三、系統(tǒng)應(yīng)用范圍
1、 自來水廠、加壓泵房。
2、 高層建筑,城鄉(xiāng)居民小區(qū),企事業(yè)等生活用水。
3、 企業(yè)生產(chǎn)用水:各類產(chǎn)業(yè)需要恒壓控制的用水,冷卻水循環(huán),熱力網(wǎng)水 循環(huán),鍋爐循環(huán)水,鍋爐補(bǔ)水等。
4、 農(nóng)田澆灌系統(tǒng)。
5、 中心空調(diào)系統(tǒng)。
6、 農(nóng)田澆灌,污水處理,人造噴泉。
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