變頻恆壓供水系統

變頻恆壓供水系統是指在供水管網中用水量發生變化時,出口壓力保持不變的供水方式。供水管網的出口壓力值是根據用戶需求確定的。傳統的恆壓供水方式是採用水塔、高水位箱、氣壓罐等設施實現的。

變頻恆壓供水系統

系統介紹

近年來,隨著變頻調速技術的日益成熟,其顯著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。變頻恆壓供水系統對水泵電機實行無級調速,依據用水量及水壓變化通過微機檢測、運算,自動改變水泵轉速保持水壓恆定以滿足用水要求,是目前最先進,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、運行的經濟性、還是系統的穩定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優勢:

(1)高效節能。與傳統供水方式相比變頻恆壓供水能節能30%-60%。

(2)佔地面積小,投入少,效率高。

(3)配置靈活,自動化程度高,功能齊全,靈活可靠。

(4)運行合理,由於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)由於能對水泵實現軟停和軟起,並可消除水錘效應(水錘效應:直接起動和停機時,液體動能的急劇變大,導致對管網的極大衝擊,有很大破壞力)。

(6)操作簡便,省時省力。

系統原理

變頻恆壓供水系統以管網水壓 (或用戶用水流量)為設定參數,通過微機控制變頻器的輸出頻率從而自動調節水泵電機的轉速,實現管網水壓的閉環調節 (PID),使供水系統自動恆穩於設定的壓力值:即用水量增加時,頻率升高,水泵轉速加快,供水量相應增大;用水量減少時,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對水壓和水量的要求,同時達到了提高供水品質和供水效率的目的,「用多少水,供多少水」;採用該設備不需建造高位水箱,水塔,水質無二次污染,是一種理想的現代化建築供水設備。

供水原理

用變頻設備來實現恆壓供水,與用調節閥門來實現恆壓供水相比,節能效果十分顯著(可根據具體情況計算出來)。其優點是:

1、起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內,從而避免了起動時對電網的衝擊;

2、由於泵的平均轉速降低了,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;

一般地說,當由一台變頻器控制一台電動機時,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。當一台變頻器同時控制兩台電動機時,原則上變頻器的配用電動機容量應等於兩台電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩台水泵全速供水量相差很多時,

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,電動機的工作電流較小。但是,當用戶的用水量變化頻繁時,電動機將處於頻繁地升、降速狀態,而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流,導致電動機過熱。因此,電動機的熱保護是必需的。對於這種由於頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應採用熱繼電器來進行電動機的熱保護。

在主要功能預置方面,最高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在採用PID調節器的情況下,升、降速時間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時,只要在預置時設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時間將自動失效。

設備特點

1.採用可編程式控制制器,程序靈活多變,精度高,可靠性強,功能多,反應速度快。

2.均配有穩壓泵或穩壓罐穩壓,在用水量小到一定值時,主泵可停止運轉,減少水泵電機的機械磨損並且節約電能。

3.對水泵均為軟啟動,延長設備壽命,消除了啟動電流對電網的衝擊。

4.根據用水量的變化,水泵循環變頻運行,先啟的先停,使水泵均衡工作。當一台泵運轉六小時或二十四小時,自動切換到另一台。

5.最大的特點為雙恆壓控制,生活消防可公用的一套設備,為用戶節約投資。而且一機兩用,大大地提高了使用效率。

6.結構緊湊,佔地面積小,安裝快,投資省,運行穩定。無污染。

適用範圍

1.各種類型的自來水廠,供水站。

2.工業與民用建築的生活、生產、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,油泵站恆壓輸送系統和工廠、礦山通風機風壓調節系統。

5.熱水鍋爐定壓及熱水管道的定壓系統。

安裝說明

1.設備要求按圖正確地與系統安裝,泵房溫度不得低於0攝氏度,不高於40攝氏度,設備應高於地面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.該設備經廠方技術人員調試完畢后,交付用戶的專門管理人員負責,專用消防設備,必須定製嚴格管理制度,以達到一有火情,立即啟動。

技術參數

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/卧式多級離心泵

水泵組合台數:2—6台

電源:三相×220/380V×50HZ

吸入、輸出管:不鏽鋼鋼管

控制要求

(1)系統開始供水時,變頻運行;

(2)三台泵根據恆壓的需要,採取「先開先停」的原則接入和退出;

(3)在用水量小的情況下,如果一台泵連續運行時間超過3小時,則要切換到下一台泵,即系統具有「倒泵功能」可避免某一台泵長時間工作;

(4)三台泵啟動時有延時,減小電流過大時對其他用電設備的衝擊;

(5)要有完善的報警功能;

(6)對電機的操作要有手動和自動兩種控制功能。

系統設計

本設計綜合PLC在多方面的應用,既有開關量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。

主要應用

1.變頻器恆壓供水系統解決方案本文介紹基於普傳變頻器的恆壓供水系統方案。具體闡述了供水控制原理和變頻方案設計,給出供水系統配線圖可供參考。變頻調速恆壓供水技術以其節能、安全、高品質等優點,在供水行業得到了廣泛應用。

【前言】變頻調速恆壓供水技術以其節能、安全、供水高品質等優點,在供水行業得到了廣泛應用。恆壓供水調速系統實現水泵電動機無級調速,依據用水量的變化(實際上為供水管網的壓力變化)自動調節系統的運行參數,在用水量發生變化時保持水壓恆定以滿足用水要求,是當今先進、合理的節能型供水系統。普傳科技作為具有電機設計生產基礎的變頻器專業製造商,為市場和客戶考慮,開發出多泵供水控制系統軟體,配合高性能普傳變頻器,在恆壓供水系統中得到廣泛應用。

【特點】採用普傳變頻器與普傳多泵供水系統專用控制器構成控制系統,進行優化控制泵組的調速運行,並自動調整泵組的運行台數,完成供水壓力的閉環控制,在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。

【系統優點】1.恆壓供水技術因採用變頻器改變電動機電源頻率,而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力,具有降低管道阻力,大大減少截流損失的效能。2.由於變數泵工作在變頻工況,在其出口流量小於額定流量時,泵轉速降低,減少了軸承的磨損和發熱,延長泵和電動機的機械使用壽命。因實現恆壓自動控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動強度,節省了人力。3.水泵電動機採用軟啟動方式,按設定的加速時間加速,避免電動機啟動時的電流衝擊,對電網電壓造成波動的影響,同時也避免了電動機突然加速造成泵系統的喘振。4.由於變數泵工作在變頻工作狀態,在其運行過程中其轉速是由外供水量決定的,故系統在運行過程中可節約可觀的電能(平均25%以上),系統具有收回投資快,而長期受益,其產生的社會效益也是非常巨大。