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恒壓變頻供水系統(tǒng)的基本原理
來(lái)源:遠(yuǎn)寧電氣有限公司 發(fā)布時(shí)間:2015-09-07
目前,恒壓變頻供水系統(tǒng)變頻調(diào)速生活給水在建筑給水中應(yīng)用越來(lái)越廣,其主要原因是:
(1)恒壓變頻供水系統(tǒng)變頻調(diào)速給水的供水壓力可調(diào),可以方便地滿足各種供水壓力的需要。在設(shè)計(jì)階段可以降低對(duì)供水壓力計(jì)算準(zhǔn)確度的要求,因?yàn)殡S時(shí)可以方便地改變供水壓力。但在選泵時(shí)應(yīng)注意 ,泵的揚(yáng)程宜大一些,因?yàn)樽冾l調(diào)速其最大壓力受水泵限制 。最低使用壓力也不應(yīng)太小,因?yàn)樗貌辉试S在低揚(yáng)程大流量下長(zhǎng)期超負(fù)荷工作,否則應(yīng)加大變頻器和水泵電機(jī)的容量, 以防止發(fā)生過(guò)載。
(2)目前,變頻器技術(shù)已很成熟,在市場(chǎng)上有很多國(guó)內(nèi)外品牌的變頻器,這為變頻調(diào)速供水提供了充份的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。變頻器已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)廣泛使用。任何品牌的變頻器與 變頻供水控制器配合,即可實(shí)現(xiàn)多泵并聯(lián)恒壓供水。因?yàn)榻? 筑供水的應(yīng)用廣泛,有些變頻器設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家把變頻供水控制器直接做在供水專(zhuān)用變頻器中;這種變頻器具有可靠性好,使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
(3)變恒壓變頻供水系統(tǒng)具有優(yōu)良的節(jié)能效果。
由水泵-管道供水原理可知,調(diào)節(jié)供水流量,原則上有二 種方法;
一是節(jié)流調(diào)節(jié),開(kāi)大供水閥,流量上升;關(guān)小供水閥 ,流量下降。
調(diào)節(jié)流量的第二種方法是調(diào)速調(diào)節(jié),水泵轉(zhuǎn)速升高,供水流量增加;轉(zhuǎn)速下降,流量降低,對(duì)于用水流量經(jīng) 常變化的場(chǎng)合(例如生活用水),采用調(diào)速調(diào)節(jié)流量,具有優(yōu)良 的節(jié)能效果。
我國(guó)國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》中把泵和風(fēng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)列為國(guó)家九五計(jì)劃重點(diǎn)推廣的節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目。應(yīng)當(dāng)指出,變頻恒壓供水節(jié)能的效果主 要取決于用水流量的變化情況及水泵的合理選配,為了使變頻 恒壓供水具有優(yōu)良的節(jié)能效果,變頻恒壓供水宜采用多泵并聯(lián)的供水模式。由多泵并聯(lián)恒壓變頻供水理論可知多泵并聯(lián)恒 壓供水,只要其中一臺(tái)泵是變頻泵,其余全是工頻泵,可以實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水 。在變頻恒壓變量供水當(dāng)中,變頻泵的流量是變化的,當(dāng)變頻泵是各并聯(lián)泵中最大,即可保證恒壓供水。
多泵并聯(lián)恒壓供水,在設(shè)計(jì)上可做到在恒壓條件下各工頻泵的效率不變(因工況不變),并使之處于高效率區(qū)工作,變頻泵的流量是變化的,其工作效率隨流量而改變。因?yàn)椴捎枚啾貌⒙?lián)恒壓供水,變頻泵的功率降低,從而可以降低多泵并聯(lián)變頻恒壓供水系統(tǒng)的能耗,改善節(jié)能狀況。
當(dāng)多泵并聯(lián)恒壓供水系統(tǒng)采用具有自動(dòng)睡眠功能的變頻器,當(dāng)用水流量接近于零,變頻泵能自動(dòng)睡眠停泵,從而可以做 到不用水時(shí)自動(dòng)停泵而沒(méi)有能量損耗,具有最佳的節(jié)能效果。
多泵并聯(lián)恒壓變頻供水系統(tǒng)的工作模式通常是這樣的:當(dāng)用水流量小于一臺(tái)泵在工頻恒壓條件下的流量,由一臺(tái)變頻泵 調(diào)速恒壓供水;當(dāng)用水流量增大,變頻泵的轉(zhuǎn)速自動(dòng)上升;當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速上升到工頻轉(zhuǎn)速,為用水流量進(jìn)一步增大,由變頻供水控制器控制,自動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)工頻泵投入,該工頻泵提供的流量是恒定的(工頻轉(zhuǎn)速恒壓下的流量),其余各并聯(lián)工頻泵按相同的原理投入。
在多泵并聯(lián)恒壓變頻供水系統(tǒng)的供水情況下,當(dāng)用水流量下降,變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速下降(變頻器供電頻率下降);當(dāng)頻率下降到零流量的時(shí)候,變頻供水控制器發(fā)出一個(gè)指令,自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)工頻泵使之超出并聯(lián)供水。為了減少工頻泵自動(dòng)投入或超出時(shí)的沖擊(水力的或電流的沖擊)。在投入時(shí),變頻泵的轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降,然后慢慢上升以滿足恒壓供水的要求。在超出時(shí),變頻泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)自動(dòng)上升,然后慢慢下降以滿足恒壓供水的 要求。上述頻率自動(dòng)上升,下降由供水變頻控制器控制。
另一種恒壓變頻供水系統(tǒng)通常叫做恒壓變量循環(huán)狀啟動(dòng)并先開(kāi)先停的工作模式。在這種供水模式中,當(dāng)供水流量少于變頻泵 在恒壓工頻下的流量時(shí),由變頻泵自動(dòng)調(diào)速供水,當(dāng)用水流量增大,變頻泵的轉(zhuǎn)速升高。當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速升高到工頻轉(zhuǎn)速,由變頻供水控制器控制把該臺(tái)水泵切換到由工頻電網(wǎng)直接供電(不通過(guò)變頻器供電)。變頻器則另外啟動(dòng)一臺(tái)并聯(lián)泵投入工作。隨用水流量增大,其余各并聯(lián)泵均按上述相同的方式軟啟動(dòng)投入。這就是循環(huán)軟啟動(dòng)投入方式。
恒壓變頻供水系統(tǒng)采用一電位器設(shè)定壓力(也可采用面板內(nèi)部設(shè)定壓力),采用一個(gè)壓力傳感器(反饋為4~20mA)檢測(cè)管網(wǎng)中壓力,壓力傳感器將信號(hào)送入變頻器PID回路,PID回路處理之后,送出一個(gè)水量增加或減少信號(hào),控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。如在一定延時(shí)時(shí)間內(nèi),壓力還是不足或過(guò)大,則通過(guò)變頻器作工頻/變頻切換起動(dòng)另一臺(tái)水泵,使實(shí)際管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力相一致。隨著用水量的減少,變頻器自動(dòng)減少輸出頻率或切除水泵,達(dá)到了節(jié)能的目的。
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