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變頻供水范文第1篇

關(guān)鍵詞：無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水，基本原理，技術(shù)要求，應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1、無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水的定義及基本原理

隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，給排水設(shè)備也在不斷提高，從過(guò)去老式的水泵加屋頂水箱到現(xiàn)在的變頻供水。近年來(lái)又一新型的供水設(shè)備出現(xiàn)———無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水，它是在變頻恒壓供水設(shè)備上發(fā)展起來(lái)的，主要由無(wú)負(fù)壓調(diào)節(jié)罐、水泵、氣壓罐、智能控制系統(tǒng)等組成。這種裝置的主要工作原理是，把小區(qū)供水系統(tǒng)的開(kāi)式進(jìn)水水池，變成容積較小的閉式進(jìn)水箱，并在蓄水罐上安裝一個(gè)真空消除器V.E，消除高峰負(fù)荷時(shí)罐內(nèi)的負(fù)壓，從而造成對(duì)市政自來(lái)水管網(wǎng)的直接抽吸作用，以滿(mǎn)足自來(lái)水管網(wǎng)安全運(yùn)行的要求，如圖1所示。真空消除器其實(shí)就是一個(gè)壓力窗口器，保持罐內(nèi)的壓力P0跟隨自來(lái)水管網(wǎng)供水壓力變化，即在0～市政自來(lái)水管網(wǎng)正常壓力之間變化。罐內(nèi)壓力低于下限，真空消除器打開(kāi)，使空氣進(jìn)入罐內(nèi)；罐內(nèi)壓力高于上限，真空消除器打開(kāi)，放掉罐內(nèi)的一些空氣。即只有罐內(nèi)壓力低于下限、高于上限時(shí)，真空閥才打開(kāi)，以便進(jìn)氣或排氣。如果罐內(nèi)壓力在下限、上限之間時(shí)，真空閥是關(guān)閉的。由于市政自來(lái)水管網(wǎng)20mH2 O左右的壓頭P0在進(jìn)入小區(qū)進(jìn)水灌時(shí)沒(méi)有節(jié)流損失掉，因此小區(qū)供水系統(tǒng)的變頻水泵P1在小區(qū)供水時(shí)就可以減少20mH2 O左右的揚(yáng)程，從而達(dá)到節(jié)能供水的目的。

2、無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水的特點(diǎn)

無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水系統(tǒng)是在傳統(tǒng)恒壓供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型供水方式，其主要特征是取消了泵前的水池或水箱，水泵直接從市政供水管網(wǎng)上吸水，通過(guò)先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)泵前和泵后壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 清潔衛(wèi)生。由于取消了泵前的水池或水箱，實(shí)現(xiàn)了全封閉供水，根本上杜絕了自來(lái)水在水池或水箱中滯留時(shí)與空氣接觸而產(chǎn)生的水質(zhì)污染。

2) 節(jié)能高效，操作簡(jiǎn)便。設(shè)備根據(jù)用水情況對(duì)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速運(yùn)行，加上市政管網(wǎng)原有的壓力疊加，經(jīng)測(cè)試可節(jié)能30％～45％，作為變頻(恒壓)變流量給水設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品，采用觸摸屏監(jiān)控，設(shè)備的運(yùn)行情況一目了然，操作簡(jiǎn)便。

3) 投資少、占地少、安裝簡(jiǎn)便。免去建設(shè)水池的投資，減少了水池的占地面積，整套設(shè)備工廠化制作，便于安裝。

但也存在以下不足：它的供水可靠性不高。由于它缺少蓄水池,市政供水一有故障,整個(gè)設(shè)備癱瘓,將處于停水狀態(tài)。

3、無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備技術(shù)要求

無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備必須滿(mǎn)足下列技術(shù)要求：

1、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備必須滿(mǎn)足市政管網(wǎng)的約束條件

①、任何情況下均不允許超量取水現(xiàn)象。無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)保證在城市供水管網(wǎng)限定的流量下運(yùn)轉(zhuǎn)，任何時(shí)候都不會(huì)超限量取水，根本不會(huì)在負(fù)壓下強(qiáng)行抽水，維護(hù)供水管網(wǎng)的運(yùn)行安全和相鄰用戶(hù)的用水穩(wěn)定。

②、不產(chǎn)生管路負(fù)壓、積氣和回流現(xiàn)象。無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)具有防止負(fù)壓、壓力振蕩、回流的有效功能。

2、必須安全、穩(wěn)定的向用戶(hù)恒壓供水

①、無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)采用水泵出水端壓力恒定控制或供水管路最不利點(diǎn)恒壓控制的方式。壓力值可以在現(xiàn)場(chǎng)試水時(shí)設(shè)定和調(diào)整，以達(dá)到用戶(hù)用水壓力滿(mǎn)意為準(zhǔn)。 ②、恒壓控制穩(wěn)態(tài)精度要求：設(shè)定壓力與實(shí)際壓力差不得超過(guò)±0.01MPa。 ③、控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求：必須平滑、穩(wěn)定的進(jìn)行調(diào)節(jié)，不產(chǎn)生調(diào)節(jié)震蕩，并且響應(yīng)速度合理。避免水流喘振、斷流和水擊現(xiàn)象出現(xiàn)。 ④、無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)具備的控制功能要求：必須具有兩臺(tái)泵定時(shí)切換功能。故障報(bào)警停泵功能。進(jìn)水壓力控制設(shè)定上限壓力，開(kāi)泵時(shí)水泵能根據(jù)設(shè)定壓力值自動(dòng)升降轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)出水壓力，達(dá)到下限壓力時(shí)停泵。必須設(shè)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)泵按鈕，當(dāng)自動(dòng)功能出現(xiàn)故障時(shí)必須手動(dòng)開(kāi)關(guān)水泵，不至于影響用戶(hù)用水和市政管網(wǎng)運(yùn)行的安全。

3、對(duì)無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備制作與安裝要求 ①、變頻控制柜內(nèi)電器元件必須采用如下國(guó)外知名品牌產(chǎn)品：施耐德、ABB或西門(mén)子，水泵變頻器必須采用采用以下水泵專(zhuān)用變頻器品牌： Danfoss、Omon、ABB、Allenbradley，不得采用通用變頻器，控制柜外殼應(yīng)噴塑?？刂乒衩姘迳细鞣N指示燈及儀器齊全，指示牌指示準(zhǔn)確清晰，距離2米可辨清指示牌內(nèi)容。變頻柜需要BA系統(tǒng)集成，并提供對(duì)江森、霍尼偉爾、西門(mén)子樓控系統(tǒng)開(kāi)放的通信接口。無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備須具備但不限于以下BA功能：各泵運(yùn)行狀態(tài)、各泵的故障狀態(tài)、給水管網(wǎng)壓力。 ②、設(shè)備進(jìn)水壓力控制應(yīng)用壓力傳感器控制或遠(yuǎn)傳壓力表，不能使用電接點(diǎn)壓力表。出水壓力可選用壓力傳感或是遠(yuǎn)傳壓力表，進(jìn)水最好使用壓力傳感器。 ③、水泵必須采用以下國(guó)外知名品牌：格蘭富（CR系列）、ITT（SV系列）或威樂(lè)不銹鋼水泵，設(shè)備進(jìn)水口所用水泵、水罐、管材、閥門(mén)、管件等所有涉水機(jī)械、器材應(yīng)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理辦法》的規(guī)定，設(shè)備中的不銹鋼材料均采用SUS304食品級(jí)不銹鋼制作，不得使用工業(yè)用產(chǎn)品。水泵進(jìn)出口必須采用不銹鋼波紋管連接。④.對(duì)無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備配置要求為：兩臺(tái)水泵，一用一備 ，即一臺(tái)水泵可以零流量連續(xù)調(diào)節(jié)為最大流量，滿(mǎn)足24小時(shí)全時(shí)段的用水高峰及低谷的變化需要，另一臺(tái)作為備用泵，工作泵與備用泵定時(shí)平滑切換一次，以避免泵用泵中死水時(shí)間長(zhǎng)而影響水質(zhì)。⑤、保證設(shè)備絕對(duì)與大氣隔絕,全封閉運(yùn)行,徹底杜絕二次污染,保證在自來(lái)水管網(wǎng)的限定性條件下連接運(yùn)轉(zhuǎn),不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓管路沖擊等影響管網(wǎng)供水安全的隱患,具有相關(guān)的資質(zhì)證明。4、對(duì)無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備穩(wěn)流補(bǔ)償器的要求為：材質(zhì)必須采用SUS304食品級(jí)不銹鋼制作,厚度不得小于4mm。

5、具有國(guó)家省級(jí)以上質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的檢驗(yàn)合格報(bào)告。

6、具備無(wú)負(fù)壓設(shè)備的專(zhuān)利證書(shū)。

7、取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門(mén)頒發(fā)的生活飲用水供水設(shè)備及用品衛(wèi)生許可證件。

8、自動(dòng)化設(shè)計(jì),全自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)人職守.無(wú)水停機(jī),來(lái)水自動(dòng)開(kāi)機(jī),停電后復(fù)電在啟動(dòng)變頻故障自動(dòng)復(fù)位和再啟動(dòng),工作水泵發(fā)生故障時(shí),備用水泵自動(dòng)投入運(yùn)行,并定時(shí)自動(dòng)切換。

9、設(shè)備制造、安裝均應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)或企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4、無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水的應(yīng)用

無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水本身是一種供水設(shè)備，一般可以應(yīng)用如下：1) 適用于任何自來(lái)水壓力不足地區(qū)的加壓給水。2) 新建改建擴(kuò)建的住宅小區(qū)、寫(xiě)字樓、綜合樓生活用水。3) 自來(lái)水廠的給水中間加壓泵站。4) 工礦企業(yè)的生活、生產(chǎn)用水等。5) 各種循環(huán)水系統(tǒng)。然而，由于該設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，應(yīng)用上也存在局限性。當(dāng)用戶(hù)最大用水量大于自來(lái)水管網(wǎng)最小進(jìn)水量時(shí)，既有可能出現(xiàn)求大于供的情況時(shí)就不允許采用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備，還有可能對(duì)市政管網(wǎng)造成污染時(shí)不能應(yīng)用該設(shè)備。具體體現(xiàn)在以下場(chǎng)所：1) 城市給水管網(wǎng)經(jīng)常性停水的區(qū)域；2) 城市給水管網(wǎng)可資利用水頭過(guò)低的區(qū)域；3) 城市給水管網(wǎng)供水Q , H 波動(dòng)過(guò)大的區(qū)域；4) 使用管網(wǎng)(無(wú)負(fù)壓) 給水設(shè)備后，對(duì)周邊現(xiàn)有(或規(guī)劃) 用戶(hù)用水會(huì)造成嚴(yán)重影響的區(qū)域；5) 供水保證率要求高,不允許停水的用戶(hù)；6) 凡可能對(duì)市政管網(wǎng)造成回流污染危害的相關(guān)行業(yè),如醫(yī)院、化工等。

根據(jù)無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的特點(diǎn),在應(yīng)用該設(shè)備時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：1) 在具體工程項(xiàng)目中，無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備直接從市政供水管網(wǎng)上抽水，設(shè)置前必須征得地方自來(lái)水公司的同意；2) 作為設(shè)計(jì)單位應(yīng)該核算無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備引水管的管徑和抽取水量,以避免因引水管通過(guò)水量經(jīng)常性小于用戶(hù)設(shè)計(jì)水量而帶來(lái)的設(shè)備故障的產(chǎn)生；3) 房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司等使用單位檢查產(chǎn)品制造商的產(chǎn)品應(yīng)由銅、不銹鋼或者耐腐蝕的塑料及復(fù)合材質(zhì)組成， 并取得地方衛(wèi)生行政部門(mén)頒發(fā)的衛(wèi)生許可證。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭文濤，談城市水資源的可持續(xù)利用［J］。山西建筑，2005，31（4）：105—106。

［2］李曉燕，淺析工業(yè)節(jié)水途徑［J］。山西建筑，2005，21（8）：121—122

［3］湖南無(wú)負(fù)壓變頻恒壓供水系統(tǒng)性能分析

變頻供水范文第2篇

【關(guān)鍵詞】變頻恒壓供水 工作原理 主泵、輔泵和氣壓水罐

1.變頻恒壓供水的工作原理：

變頻恒壓供水控制設(shè)備是將可編程技術(shù)、交流變頻技術(shù)與電機(jī)泵組相結(jié)合的新型機(jī)電一體化供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機(jī)組、測(cè)壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜等組成。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)用戶(hù)供水管網(wǎng)上的壓力傳感器對(duì)管網(wǎng)水壓進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸至PID調(diào)節(jié)器，然后與用戶(hù)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較和運(yùn)算，并將比較和運(yùn)算的結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)和水泵啟動(dòng)臺(tái)數(shù)信號(hào)分別送至變頻器和可編程控制器。變頻器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的運(yùn)行頻率來(lái)調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速，使得水泵始終保持在高效節(jié)能的最佳運(yùn)行狀態(tài)；可編程控制器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)來(lái)控制水泵的啟停和啟動(dòng)臺(tái)數(shù)，這樣通過(guò)對(duì)泵組的啟停臺(tái)數(shù)和其中一臺(tái)變頻泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)就可將用戶(hù)管網(wǎng)中的水壓恒穩(wěn)于預(yù)先設(shè)定的壓力值，即實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)供水量與不斷變化的用水量保持一致，達(dá)到“變頻恒壓供水”的目的。

2.變頻恒壓供水的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

2.1 選擇主泵

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003（2009年版）3.6節(jié)計(jì)算供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量Qg（m3/h），對(duì)不同的建筑類(lèi)別和居住小區(qū)的大小選擇不同的公式計(jì)算確定供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量Qg（m3/h）。并確定所需主泵揚(yáng)程H主泵 （MPa）： H計(jì)算=Ho+H+∑h，式中：Ho―用水點(diǎn)要求的正常水壓（MPa），H―水池最低水位至系統(tǒng)供水管網(wǎng)最不利點(diǎn)的幾何高差（MPa），∑h―管網(wǎng)沿程阻力與局部阻力之和（MPa）。

一般主泵采用的組合有：三泵組合（其中一臺(tái)備用）、四泵組合（其中一臺(tái)備用）等，用于泵組組合的各單泵的流量、揚(yáng)程一般均相同，有利于單泵間具有互換性。另外因?yàn)楸媒M的水泵在最大設(shè)計(jì)流量下不可能讓水泵全部工頻運(yùn)行，所以單泵的流量應(yīng)選大些，具體選泵如下：

三泵組合（其中一臺(tái)備用）時(shí)：2Q主泵≥1.1Qg；H主泵≥H計(jì)算

四泵組合（其中一臺(tái)備用）時(shí)：3 Q主泵≥1.2Qg；H主泵≥H計(jì)算

設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)行組合選配單泵的數(shù)量，單泵的流量也可不同，計(jì)算方法同上。選擇主泵時(shí)看水泵的Q～H特性曲線，應(yīng)是隨流量的增大，揚(yáng)程逐漸下降的曲線，且主泵在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工作點(diǎn)，應(yīng)位于水泵高效區(qū)的末端。

2.2 選擇輔泵

輔泵的設(shè)計(jì)流量Q輔泵通常可按照單臺(tái)主泵設(shè)計(jì)流量Q主泵的1/3～1/2直接選??；輔泵的揚(yáng)程需根據(jù)選擇的輔泵類(lèi)型確定不同計(jì)算方法：第一種情況，所選輔泵也有變頻器變頻供水時(shí)，管網(wǎng)不設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時(shí)，當(dāng)泵組最后一臺(tái)主泵運(yùn)行頻率降至其小流量工作頻率時(shí)自動(dòng)停泵同時(shí)開(kāi)啟輔泵，輔泵則擔(dān)當(dāng)起變頻供水的角色，模式與主泵變頻供水相同。故筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵滿(mǎn)頻供水時(shí)對(duì)應(yīng)于出流量Q輔泵時(shí)的揚(yáng)程可與主泵滿(mǎn)頻供水時(shí)對(duì)應(yīng)于出流量Q主泵時(shí)的揚(yáng)程相等，即等于管網(wǎng)壓力設(shè)定值；第二種情況，所選輔泵變頻供水時(shí)，管網(wǎng)設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時(shí)，當(dāng)泵組最后一臺(tái)主泵運(yùn)行頻率降至其小流量工作頻率時(shí)自動(dòng)停泵同時(shí)開(kāi)啟輔泵，供水模式由主泵恒壓變頻供水轉(zhuǎn)變?yōu)橛奢o泵和氣壓水罐變頻氣壓給水；當(dāng)用水量持續(xù)減小到輔泵的最低工作頻率時(shí)，輔泵退出工作，輔泵停泵前會(huì)加速運(yùn)轉(zhuǎn)以提高其供水揚(yáng)程，當(dāng)揚(yáng)程高于輔泵恒壓變頻設(shè)定值0.03～0.05 MPa時(shí)，停泵由氣壓水罐供水。為保持管網(wǎng)壓力恒定，筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵滿(mǎn)頻供水時(shí)對(duì)應(yīng)于出流量Q輔泵時(shí)的揚(yáng)程應(yīng)等于主泵滿(mǎn)頻供水時(shí)對(duì)應(yīng)于出流量Q主泵時(shí)的揚(yáng)程相等，即等于管網(wǎng)壓力設(shè)定值。第三種情況，所選輔泵工頻供水時(shí)，管網(wǎng)設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時(shí)，供水模式由恒壓變頻給水變?yōu)橛奢o泵和氣壓水罐差壓式氣壓供水。當(dāng)泵組最后一臺(tái)主泵在降至其小流量工作頻率時(shí)自動(dòng)停泵，由氣壓罐配合輔泵供水，輔泵啟泵壓力即氣壓水罐內(nèi)最小壓力P1，取P1= Ho′+H+∑h′，式中：Ho′―用水點(diǎn)要求的最小水壓（MPa），H―水池最低水位至系統(tǒng)供水管網(wǎng)最不利點(diǎn)的幾何高差（MPa），∑h′―在輔泵的額定流量下管網(wǎng)沿程阻力與局部阻力之和（MPa）， 輔泵停泵壓力即氣壓水罐內(nèi)最大壓力P2，P2若取得太大，容易引起管網(wǎng)和用戶(hù)端超壓，取得太小則氣壓水罐調(diào)節(jié)容積小，輔泵啟動(dòng)頻繁，通常取P2=P1+（0.05～0.15）MPa。為了充分利用小氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積，使輔泵運(yùn)行時(shí)氣壓水罐內(nèi)壓力能達(dá)到最大壓力設(shè)定值P2，筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵對(duì)應(yīng)于額定流量Q輔泵時(shí)的揚(yáng)程應(yīng)等于P2。計(jì)算出流量和揚(yáng)程，就可以根據(jù)具體工程所需選擇合適的輔泵。

2.3 選擇氣壓水罐

氣壓水罐在變頻調(diào)速供水中的主要作用是：用于調(diào)節(jié)損失瞬時(shí)用水量變化，穩(wěn)定主泵、輔泵切換過(guò)程的壓力波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小流量節(jié)能供水，消除停泵水錘，在建筑物投入使用初期，入住率較低的情況下，配合輔泵或主泵供水，避免輔泵、主泵頻繁啟動(dòng)。以上功能均通過(guò)氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在無(wú)輔泵的變頻恒壓供水設(shè)備中，氣壓水罐調(diào)節(jié)容積應(yīng)滿(mǎn)足單臺(tái)工作主泵工頻運(yùn)行90秒的供水量；而在有輔泵時(shí)，氣壓水罐調(diào)節(jié)容積除應(yīng)滿(mǎn)足與輔泵配合工作（按1小時(shí)內(nèi)輔泵啟動(dòng)次數(shù)來(lái)確定）外，還不應(yīng)小于主泵切換時(shí)所需穩(wěn)壓流量，即單臺(tái)工作主泵工頻運(yùn)行90秒的供水量。

計(jì)算出氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積和總?cè)莘e，就可以根據(jù)具體工程所需選擇合適的氣壓水罐。

結(jié)語(yǔ)

1.變頻恒壓供水系統(tǒng)中，主泵不能在零流量至設(shè)計(jì)秒流量間高效供水。

2.根據(jù)供水規(guī)模，應(yīng)優(yōu)先選用配置輔泵及氣壓水罐的多臺(tái)主泵并聯(lián)工作的變頻恒壓供水系統(tǒng)。

3.應(yīng)校核氣壓水罐內(nèi)的最高工作壓力，不得使系統(tǒng)最大供水壓力處配水點(diǎn)的靜水壓力超過(guò)0.55MPa。

4.變頻恒壓供水系統(tǒng)中，輔泵的流量、揚(yáng)程，氣壓水罐的容積與所選水泵的特性曲線、管網(wǎng)設(shè)定壓力值、水泵的運(yùn)行控制方式等密切相關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體工程需要進(jìn)行選用。

參考文獻(xiàn)

[1]CJ/T 352-2010微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備[S]

[2]GB 50015-2003 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 （2009年版）[S]

變頻供水范文第3篇

關(guān)鍵詞：變頻柜簡(jiǎn)化操作

0 引言

二次供水是隨著城市的建設(shè)發(fā)展而發(fā)展，它是一次供水水壓及流量不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求后的一次供水的延伸和發(fā)展。現(xiàn)在二次供水設(shè)施已經(jīng)是城市供水不可缺少的重要組成部分。變頻器在二次供水行業(yè)廣泛應(yīng)用很長(zhǎng)時(shí)間，但由于變頻器的廠家眾多，功能又有不同的差異，以變頻器為基礎(chǔ)的變頻柜的生產(chǎn)廠家的水平高低不同，導(dǎo)致變頻供水控制柜有各種各樣控制形式，但大多數(shù)變頻供水控制柜是通過(guò)變頻器和其上位機(jī)程序設(shè)定和相互的通信完成控制，如果出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)只有變頻柜廠家的技術(shù)人員能將故障判定清楚，一般操作人員是說(shuō)不清楚什么樣的故障，如果故障是由廠家的產(chǎn)品造成的，用戶(hù)是不用支付相關(guān)檢測(cè)費(fèi)用，如果是由用戶(hù)原因造成，用戶(hù)要支付相關(guān)的費(fèi)用，即使不支付費(fèi)用，也會(huì)有一些糾紛在里面，至少要費(fèi)一番唇舌。

1 主要工程目標(biāo)

2008開(kāi)始，長(zhǎng)春市政府為了解決居民吃水難的問(wèn)題，連續(xù)三年出資，由水務(wù)集團(tuán)出面，對(duì)全市二次供水設(shè)施進(jìn)行接收管理。當(dāng)時(shí)參與二次泵站管理的工作人員不到一百人，而要接收泵站達(dá)到1160座，而能將變頻柜的故障判斷清楚的并不多，泵站管理必須實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守化管理，但二次供水泵站必須24小時(shí)向用戶(hù)提供供水，一但出現(xiàn)問(wèn)題必須馬上解決，及時(shí)處理故障，保證安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，由此可見(jiàn)將來(lái)運(yùn)行管理難度之大是可想而知的，在這種情況下，我們一方面加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)，另外一方面根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，提出變頻供水控制柜操作的簡(jiǎn)單化、故障判斷清晰化的觀點(diǎn)，當(dāng)時(shí)我們的想法是讓變頻的操作就使用“傻瓜”照相機(jī)一樣簡(jiǎn)單容易，人人都能操作。

2 具體解決方案

經(jīng)過(guò)研究分析，把控制柜經(jīng)常發(fā)生的故障和外界因素造成控制柜不能運(yùn)行問(wèn)題提出來(lái)，并把這些因素功能化，并以適當(dāng)?shù)男问椒旁谧冾l控制柜的面板上，包括：實(shí)測(cè)壓力和設(shè)定壓力、無(wú)水、過(guò)載、斷相、變頻器控制盤(pán)、單臺(tái)機(jī)組維修開(kāi)關(guān)。

2.1 實(shí)測(cè)壓力和設(shè)定壓力，通過(guò)在柜面板上觀察實(shí)測(cè)壓力與設(shè)定壓力來(lái)了解送水情況，在處理用戶(hù)反應(yīng)水壓不足和無(wú)水時(shí)幫助很大，只要有人進(jìn)到泵房，看到這個(gè)對(duì)比值就可以判定泵站內(nèi)的水泵機(jī)組是否工作正常，如果數(shù)據(jù)正常，就說(shuō)明是泵站出水管網(wǎng)出現(xiàn)故障，給指揮調(diào)度部門(mén)一個(gè)準(zhǔn)確的信息，調(diào)度部門(mén)指揮管網(wǎng)管理人員進(jìn)行巡線等工作查找管線故障。

2.2 無(wú)水提示，過(guò)載提示，斷相提示，三個(gè)功能在處理水泵機(jī)組停機(jī)，判斷停機(jī)原因效果非常直接、準(zhǔn)確。這三個(gè)提示均采用聲光信號(hào)報(bào)警。

無(wú)水提示是泵站蓄水設(shè)施（包括水池和水箱）內(nèi)沒(méi)有水可供用戶(hù)使用，為了防止水泵空轉(zhuǎn)造成設(shè)備損壞的一種保護(hù)和提示，在沒(méi)有這個(gè)提示時(shí)，水箱是在泵站內(nèi)，工作人員有時(shí)可能會(huì)去看看水箱，可水池在室外，工作人員不一定會(huì)想起去看一下水池里是否有水，這個(gè)功能非常直觀，進(jìn)門(mén)一看無(wú)水報(bào)警了，向調(diào)度匯報(bào)，調(diào)度就可以安排管網(wǎng)管理人員去查下進(jìn)水管道是不是哪里有了問(wèn)題。

過(guò)載提示，水泵機(jī)組在運(yùn)行中有時(shí)會(huì)發(fā)生超過(guò)水泵額定工作能力而過(guò)載，這個(gè)報(bào)警產(chǎn)生后，非常醒目，工作人員不用去看水箱（池）的水位，直接檢查水泵是什么原因?qū)е逻^(guò)載就可以了，原因查明后可以進(jìn)行維修。

斷相提示，二次供水泵站分布在市區(qū)的每個(gè)角落里，供電情況也是千差萬(wàn)別，如果發(fā)生缺相，變頻器停止運(yùn)行，過(guò)去得由專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)調(diào)故障代碼才能知道，現(xiàn)在一般的工作人員就能知道是發(fā)生電源發(fā)生缺相故障了，我們的工作人員就可以聯(lián)系供電部門(mén)進(jìn)行搶修，也能讓調(diào)度部門(mén)準(zhǔn)確知道該泵站出了什么狀況。

以上三個(gè)是我們長(zhǎng)期對(duì)變頻柜維修和調(diào)試過(guò)程中總結(jié)出來(lái)，也是多發(fā)的，將其報(bào)警信號(hào)放在柜的面板上，即提高故障處理效率也降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，受到一線工作人員的好評(píng)。

2.3 變頻器控制盤(pán)，過(guò)去有的生產(chǎn)廠家有的為了降低成本，在變頻柜上根本不裝控制盤(pán)；有的裝了，控制盤(pán)也是在柜內(nèi)。如果不是專(zhuān)業(yè)人員，根本沒(méi)人會(huì)去開(kāi)柜看一下什么是控制盤(pán)，現(xiàn)在它就柜的面板上，現(xiàn)場(chǎng)工作人員只需讀出面板上的文字，我們的技術(shù)人員就可以知道是出了什么問(wèn)題，是讓哪類(lèi)的工作人員進(jìn)行搶修。

2.4 單臺(tái)機(jī)組維修開(kāi)關(guān)設(shè)置有兩個(gè)好處，一個(gè)是前面提到的水泵過(guò)載而又不能馬上排除的故障時(shí)，可以將該機(jī)組維修開(kāi)關(guān)打開(kāi)，備用機(jī)組自然進(jìn)入工作狀態(tài)。另一個(gè)是水泵機(jī)組要定期輪換工作，防止主機(jī)組“過(guò)勞”損壞，而備用機(jī)組長(zhǎng)期停用，銹蝕而導(dǎo)致泵軸抱死。過(guò)去只能通過(guò)調(diào)整上位機(jī)的程序設(shè)定參數(shù)來(lái)完成，過(guò)于專(zhuān)業(yè)，非常麻煩?，F(xiàn)在通過(guò)維修開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉就可以完成。

變頻供水范文第4篇

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；內(nèi)置PID調(diào)節(jié)；恒壓供水；PFC控制模式

中圖分類(lèi)號(hào)： O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。由于安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要，對(duì)恒壓供水壓力有著嚴(yán)格的要求，因而變頻調(diào)速技術(shù)得到了更加深入的應(yīng)用。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來(lái)供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開(kāi)發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢(shì)。

一、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來(lái)的。在變頻器發(fā)展的初期，由于國(guó)外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率的控制，升降速控制，正反轉(zhuǎn)控制，起動(dòng)控制以及制動(dòng)控制，以及各種保護(hù)功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了滿(mǎn)足供水量大小需求不同時(shí)，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對(duì)壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性以及自動(dòng)化程度高等方面的優(yōu)點(diǎn)以及顯著的節(jié)能效果的發(fā)現(xiàn)，國(guó)外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開(kāi)始自行研究并推出具有恒壓供水功能的變頻器，一些生產(chǎn)變頻器的廠家就推出了適合于恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用模式，它具有變頻泵固定方式，變頻泵循環(huán)方式等，將PID調(diào)節(jié)器和PLC簡(jiǎn)易可編程控制器等硬件集成在變頻器內(nèi)。只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多七臺(tái)電機(jī)(泵)的供水系統(tǒng)。這類(lèi)設(shè)備微化了電路結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本。但是也存在著一定的缺點(diǎn)，有些技術(shù)指標(biāo)還不能達(dá)到用戶(hù)的要求。

二、系統(tǒng)控制要求

以往的恒壓供水設(shè)備往往采用諸如利用電接點(diǎn)壓力表等來(lái)控制泵的起停，把壓力控制在一定的范圍之內(nèi)亦或是采用帶有模入/模出的可編程控制器或PID調(diào)節(jié)器與變頻器配合使用來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，前者為機(jī)械式的聯(lián)鎖,運(yùn)行中存在較大的壓力波動(dòng)而后者設(shè)備成本高，PID算法編程難度大，調(diào)試?yán)щy。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器的功能也越來(lái)越強(qiáng)，充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，合理采用帶有內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器和簡(jiǎn)易PLC功能的變頻器和壓力傳感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，既做到了無(wú)級(jí)調(diào)速下穩(wěn)定的、高品質(zhì)的供水質(zhì)量，又降低了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了安裝調(diào)試的時(shí)間。

水壓由壓力傳感器的信號(hào)4-20mA送入變頻器內(nèi)部的PID模塊，與用戶(hù)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較，并通過(guò)變頻器內(nèi)置PID運(yùn)算將結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)，以調(diào)整水泵電機(jī)的電源頻率，從而實(shí)現(xiàn)控制水泵轉(zhuǎn)速。由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑，穩(wěn)定。同時(shí)，為了保證水壓反饋信號(hào)值的準(zhǔn)確、不失值，可對(duì)該信號(hào)設(shè)置濾波時(shí)間常數(shù)，同時(shí)還可對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行換算，使系統(tǒng)的調(diào)試更為簡(jiǎn)單、方便。

本系統(tǒng)用在辦公大樓的生活用水，根據(jù)辦公大樓的用水特點(diǎn)選用ACS510系列的變頻器為主件的供水系統(tǒng)。ACS510系列變頻器有很多種的運(yùn)行模式可以選擇，根據(jù)本次設(shè)計(jì)使用的特點(diǎn)而選用了PFC控制模式，這是一種交替式水泵控制模式。如圖3.1所示，整個(gè)系統(tǒng)由三臺(tái)水泵，一臺(tái)內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器的變頻器，一個(gè)壓力傳感器及若干輔助部件構(gòu)成。三臺(tái)水泵中每臺(tái)泵的出水管均裝有手動(dòng)閥，以供維修和調(diào)節(jié)水量之用，三臺(tái)泵協(xié)調(diào)工作以滿(mǎn)足供水需要；變頻供水系統(tǒng)中檢測(cè)管路壓力的壓力傳感器，一般采用電阻式傳感器(反饋0～5V電壓信號(hào))或壓力變送器(反饋4～20mA電流)；本系統(tǒng)采用壓力變送器(反饋4～20mA電流)。

本變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)檢測(cè)、控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、以及報(bào)警裝置等部分組成。

(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶(hù)管網(wǎng)，圖3-3中的3個(gè)水泵分為二種類(lèi)型:

調(diào)速泵:是由變頻調(diào)速器控制、可以進(jìn)行變頻調(diào)整的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。

恒速泵:水泵運(yùn)行只在工頻狀態(tài)，速度恒定。它們用于在用水量增大而調(diào)速泵的最大供水能力不足時(shí)，對(duì)供水量進(jìn)行定量的補(bǔ)充。

(2)信號(hào)檢測(cè)

在系統(tǒng)控制過(guò)程中，需要檢測(cè)的信號(hào)包括自來(lái)水出水水壓信號(hào)和報(bào)警信號(hào):

水壓信號(hào):它反映的是用戶(hù)管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號(hào)。報(bào)警信號(hào):它反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過(guò)載、變頻器是否有異常。該信號(hào)為開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

(3)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)安裝在供水控制柜中，包括變頻器和電控設(shè)備兩個(gè)部分。

變頻器: 變頻器是供水系統(tǒng)的核心，通過(guò)改變電機(jī)的頻率實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)極調(diào)速、無(wú)波動(dòng)穩(wěn)壓的效果和各項(xiàng)功能。它是對(duì)水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元。變頻器跟蹤供水控制器送來(lái)的控制信號(hào)改變調(diào)速泵的運(yùn)行頻率，完成對(duì)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。它是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。

電控設(shè)備:它是由一組接觸器、保護(hù)繼電器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等電氣元件組成。用于在供水控制器的控制下完成對(duì)水泵的切換、手/自動(dòng)切換等。

(4)控制面板

控制面板是人與機(jī)器進(jìn)行信息交流的途徑。通過(guò)控制面板使用者可以更改設(shè)定壓力，修改一些系統(tǒng)設(shè)定以滿(mǎn)足不同工藝的需求，同時(shí)使用者也可以從控制面板上得知系統(tǒng)的一些運(yùn)行情況及設(shè)備的工作狀態(tài)?？刂泼姘暹€可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)示，對(duì)報(bào)警進(jìn)行顯示。

(5)通訊接口

通訊接口是本系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，通過(guò)該接口，系統(tǒng)可以和組態(tài)軟件以及其他的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)通過(guò)通訊接口，還可以將現(xiàn)代先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到本系統(tǒng)中來(lái)，例如可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷和維護(hù)等。

(6)報(bào)警裝置

當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓、差壓等情況時(shí)，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報(bào)警信號(hào)；特別是當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)停機(jī)，并發(fā)出聲響報(bào)警信號(hào)，通知維修人員前來(lái)維修。此外，變頻器故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)可切換至手動(dòng)方式保證系統(tǒng)不間斷供水。

三、適用于恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用宏的使用使變頻器的應(yīng)用更加簡(jiǎn)單，調(diào)試更加方便，用于水泵的應(yīng)用宏主要有PID、PFC、SPFC這三種方式。

PID應(yīng)用宏適用于一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)水泵的應(yīng)用，可以做恒壓，恒流量，恒溫等的控制。

PFC應(yīng)用宏通常用于一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)水泵的情形。分為兩種功能：一種是無(wú)定時(shí)切換的PFC，另一種是有定時(shí)切換的PFC。選擇無(wú)定時(shí)切換狀態(tài)時(shí)，如果增加繼電器的擴(kuò)展，結(jié)果能最多控制七臺(tái)電機(jī)。一臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行，其他的電機(jī)恒速運(yùn)行作為壓力補(bǔ)充。選擇有定時(shí)切換狀態(tài)時(shí)，最多可控制6臺(tái)電機(jī)。一臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行，其他的電機(jī)備用恒速運(yùn)行，并且變頻調(diào)速運(yùn)行可在多臺(tái)電機(jī)之間互相切換。

SPFC應(yīng)用宏也稱(chēng)為帶循環(huán)軟啟功能的PFC,該功能可以使變頻器變成一臺(tái)軟啟動(dòng)器加一臺(tái)變頻器聯(lián)合工作，并且一臺(tái)變頻器可拖動(dòng)六臺(tái)電機(jī)。但是在這種模式下沒(méi)有定時(shí)切換功能。循環(huán)軟啟動(dòng)功能工作過(guò)程是這樣：當(dāng)1號(hào)電機(jī)的工作頻率達(dá)到電網(wǎng)的工頻時(shí)，電機(jī)同傳動(dòng)單元脫離經(jīng)過(guò)延時(shí)后直接接入電網(wǎng)運(yùn)行，這時(shí)2號(hào)電機(jī)接入傳動(dòng)單元，2號(hào)電機(jī)根據(jù)變頻器內(nèi)部PID的預(yù)算結(jié)果逐漸增加頻率，直到滿(mǎn)足實(shí)際的工作壓力。如果有3--6號(hào)電機(jī)則按照上述的步驟進(jìn)行啟動(dòng)。停止時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)的PFC運(yùn)行方式停車(chē)。

另外，變頻器內(nèi)置模塊中還具有火災(zāi)模式，通常用于緊急情況下的變頻器運(yùn)行，在消防水系統(tǒng)中可利用這種模式。它可以通過(guò)DI口激活，如果此功能被激活變頻器就會(huì)忽略絕大多數(shù)故障，忽略任何外部命令和給定值，忽略所有的通訊指令，但是可以通過(guò)密碼保護(hù)。變頻器在緊急情況下會(huì)盡可能的延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，直至自身?yè)p毀?；馂?zāi)模式下，變頻器即可以正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，又可以在PID模式下運(yùn)行，也可以在恒速下運(yùn)行。

總之，應(yīng)用宏的選擇將使變頻器的應(yīng)用更加簡(jiǎn)單，調(diào)試更加方便。而且用戶(hù)只需設(shè)計(jì)好所需的應(yīng)用宏，相關(guān)的參數(shù)就設(shè)置完成了。并且全部邏輯數(shù)據(jù)都來(lái)自變頻器的內(nèi)部，無(wú)需在使用外部PLC控制，節(jié)省了外部設(shè)備的連接數(shù)。使設(shè)備的使用更貼近普通用戶(hù)。

四、供水系統(tǒng)變頻改造后的運(yùn)行分析

本變頻恒壓供水系統(tǒng)原理，主要是由內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器及簡(jiǎn)單可編程控制器的變頻器（ABB ACS510）、壓力變送器、液位傳感器、電控設(shè)備以及3臺(tái)水泵等組成。用戶(hù)通過(guò)控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號(hào)變成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將實(shí)際壓力與給定壓力進(jìn)行比較，并經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得出調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力范圍內(nèi)；當(dāng)用水量很少時(shí)（如深夜），系統(tǒng)壓力長(zhǎng)時(shí)間無(wú)變化，變頻器便進(jìn)入休眠狀態(tài)，水泵停止運(yùn)行；用水量增加時(shí)，系統(tǒng)壓力降到一定值后，變頻器被自動(dòng)喚醒開(kāi)始工作，這樣既節(jié)約了能源，又減少了設(shè)備磨損。

以往的變頻恒壓供水系統(tǒng)在水壓高時(shí)，通常是采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運(yùn)行方式切換到正在以工頻運(yùn)行的泵上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種切換的方式理論上要比直接切工頻的方式先進(jìn)，但其容易引起泵組的頻繁啟停，從而減少設(shè)備的使用壽命。而在本系統(tǒng)中，直接停工頻泵，同時(shí)由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設(shè)置合適，即可實(shí)現(xiàn)泵組的無(wú)沖擊切換，使水壓過(guò)渡平穩(wěn)，有效的防止了水壓的大范圍波動(dòng)及水壓太低時(shí)的短時(shí)缺水現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。

結(jié)束語(yǔ)

在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，按實(shí)際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運(yùn)行，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小。使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水；減泵時(shí)采用“先啟先?！钡那袚Q方式，相對(duì)于“先啟后?！狈绞?，更能確保各泵使用平均以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供水品質(zhì)；變頻器故障后仍能保障不間斷供水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動(dòng)，具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用，效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

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變頻供水范文第5篇

【關(guān)鍵詞】變頻恒壓供水；變頻器；電氣控制

【中圖分類(lèi)號(hào)】G444【文章標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】1326-3587（2011）11-0046-03

水資源問(wèn)題已經(jīng)成為中國(guó)21世紀(jì)的熱點(diǎn)問(wèn)題，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，合理開(kāi)發(fā)、節(jié)約利用和有效保護(hù)水資源是一項(xiàng)艱巨任務(wù)。

變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型的、成熟的交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)，它以其獨(dú)特優(yōu)良的控制性被廣泛應(yīng)用在速度控制領(lǐng)域。特別是在供水行業(yè)中，由于生產(chǎn)安全和供水質(zhì)量的特殊需要，對(duì)恒壓供水壓力有著嚴(yán)格要求，變頻調(diào)速技術(shù)也得到了更加深入的應(yīng)用。

一、變頻恒壓變流量供水系統(tǒng)概述

用戶(hù)用水量一般是動(dòng)態(tài)的，因此供水不足或供水過(guò)剩的情況時(shí)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(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。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，實(shí)現(xiàn)水泵電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實(shí)際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿(mǎn)足用水要求是當(dāng)今先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。

變頻恒壓變流量供水控制系統(tǒng)的基本控制策略是：采用電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置與單片機(jī)、可編程控制器（PLC）或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）等控制單元構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn)行并自動(dòng)調(diào)整泵組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。

系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入到控制單元的CPU運(yùn)算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機(jī)的投運(yùn)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行變量泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。與以往高位水箱或壓力罐等供水設(shè)備相比較，變頻恒壓變流量供水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、變頻恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電機(jī)的電源頻率而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖兯贸隹趬毫Γ@種方式比靠調(diào)節(jié)閥門(mén)控制水泵出口壓力的方式具有節(jié)能效果顯著、降低管道阻力、大大減少截留損失的優(yōu)點(diǎn)。

由于變量泵工作在變頻運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)其出口流量小于額定流量時(shí)，泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速，這樣就減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長(zhǎng)了泵和電機(jī)的機(jī)械使用壽命，大大減少了設(shè)備的維護(hù)工作量和費(fèi)用。

系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)恒壓控制，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的操作人員操作，大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力資源，同時(shí)大大提升了系統(tǒng)自動(dòng)化控制和管理的水平。

每一臺(tái)水泵的啟動(dòng)方式為軟啟動(dòng)方式，按照變頻器設(shè)定的加減速時(shí)間進(jìn)行升降速避免了電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊而造成的對(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)也避免了電機(jī)突然加速致使泵產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象。

由于變量泵工作在變頻控制狀態(tài)，其運(yùn)行轉(zhuǎn)速是由供水量所決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)約相當(dāng)可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。由于全自動(dòng)恒壓變流量供水控制系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，因此系統(tǒng)投資回收期短（一般在18個(gè)月以下），而系統(tǒng)的長(zhǎng)期收益和其帶來(lái)的社會(huì)效益也是非常可觀的。

1、節(jié)能效果明顯：優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實(shí)現(xiàn)最大限度地節(jié)能運(yùn)行；

2、節(jié)水特點(diǎn)突出：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；

3、運(yùn)行安全可靠：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(wú)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、具備聯(lián)網(wǎng)控制功能：采用全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)，如電機(jī)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(gè)站點(diǎn)的用電量，累積每臺(tái)泵的出水量，同時(shí)提供各種形式的打印報(bào)表，以便分析統(tǒng)計(jì)。

5、控制靈活方便：分段供水，定時(shí)供水，手動(dòng)選擇工作方式。

6、自我保護(hù)功能完善：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(wàn)一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶(hù)可以直接操作手動(dòng)系統(tǒng)，以保護(hù)供水。

供水泵站是水廠供水的主要設(shè)備，保證正常供水并達(dá)到節(jié)能目的是許多廠家關(guān)心的問(wèn)題。根據(jù)目前某水廠的供水情況，供水系統(tǒng)分為兩個(gè)泵房，每個(gè)泵房設(shè)有兩臺(tái)供水泵，泵房之間存在一定的距離。鑒于現(xiàn)場(chǎng)情況，可采用“一拖二”變頻泵（一用一備）+兩臺(tái)工頻泵控制方式，即在同一泵房，采用一臺(tái)變頻器循環(huán)控制兩臺(tái)水泵，而另一泵房的兩臺(tái)水泵工作時(shí)直接工頻啟動(dòng)運(yùn)行，不再經(jīng)過(guò)變頻器啟動(dòng)。

系統(tǒng)采用變頻模糊控制方式，根據(jù)管網(wǎng)供水壓力設(shè)定值與實(shí)時(shí)反饋值之差值大小，判斷當(dāng)前需啟動(dòng)（或停止）大功率水泵還是小功率水泵，并控制運(yùn)行泵的投入量以及自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻泵的轉(zhuǎn)速，以改變水泵流量，保證供水管網(wǎng)壓力始終穩(wěn)定在給定值附近，實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速恒壓供水。

系統(tǒng)工作原理如上圖所示。

二、系統(tǒng)配置

控制系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要由一屏變頻控制柜、兩屏水泵電氣控制柜和一只壓力變送器組成。

變頻器控制柜由：一臺(tái)變頻調(diào)速器、一臺(tái)可編程控制器（PLC）、1塊模擬量輸入輸出模塊、1塊文本顯示器以及若干輔助部件等組成。變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)水的流量（水壓力）；可編程控制器是恒壓供水系統(tǒng)的控制中心，管網(wǎng)壓力經(jīng)壓力變送器將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，輸入模擬模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，由PLC對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制和功能切換；文本顯示器用于顯示變頻泵的運(yùn)行頻率、系統(tǒng)的工作狀態(tài)、控制參數(shù)的設(shè)置、變頻泵定時(shí)輪換周期設(shè)置、每天不同時(shí)間段的供水壓力設(shè)置以及故障報(bào)警信息顯示等。

變頻控制電氣柜由：一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)、四個(gè)交流接觸器、兩個(gè)熱繼電器以及若干輔助部件等組成?？諝忾_(kāi)關(guān)控制變頻柜的總電源；交流接觸器分為兩組，分別控制兩個(gè)水泵的變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行，每組中的兩個(gè)接觸器之間采用互鎖控制方式，以防止變頻輸出與工頻電源之間引起短路而損壞變頻器及相關(guān)設(shè)備。熱繼電器是在電機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)起保護(hù)電機(jī)作用。

工頻電氣控制柜由：一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)、六個(gè)交流接觸器、兩個(gè)熱繼電器以及若干輔助部件等組成?？諝忾_(kāi)關(guān)控制電氣柜的總電源；交流接觸器分為兩組，采用Y-Δ啟動(dòng)方式分別控制兩臺(tái)水泵的工頻運(yùn)行；熱繼電器對(duì)電機(jī)起保護(hù)作用。

三、系統(tǒng)功能

1、系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)控制方式，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。當(dāng)選擇手動(dòng)方式時(shí)，可進(jìn)行人工任意啟動(dòng)或停止水泵運(yùn)行，變頻泵由人工調(diào)節(jié)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過(guò)人工控制方式維持系統(tǒng)運(yùn)行，保證連續(xù)供水。當(dāng)選擇自動(dòng)方式時(shí)，只需人工按啟動(dòng)按鍵，系統(tǒng)則自動(dòng)根據(jù)水壓的變化調(diào)節(jié)變頻器的工作頻率，改變水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以到達(dá)供水壓力的恒定。輪換控制的設(shè)置，可以有效地防止因?yàn)槟撑_(tái)泵長(zhǎng)期不用而發(fā)生的銹死現(xiàn)象，提高設(shè)備的綜合利用率，降低維護(hù)成本。

2、系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)管網(wǎng)壓力的實(shí)時(shí)值與設(shè)定值之差值大小，選擇切換工頻泵。

3、具有按不同時(shí)間段設(shè)置不同的供水壓力功能，以達(dá)到最大節(jié)能效果。

4、具有故障報(bào)警功能，當(dāng)出現(xiàn)某一臺(tái)水泵故障跳閘時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將此泵停止，并發(fā)出故障報(bào)警，且記憶存儲(chǔ)故障不再使用直至故障清除，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，以保證供水的壓力穩(wěn)定性。

5、管網(wǎng)超壓或欠壓報(bào)警，以保護(hù)管網(wǎng)的安全和供水的正常運(yùn)行。

6、具有通訊功能，可與上位機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)管控一體化。

四、系統(tǒng)控制流程（如圖）

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)變頻恒壓變流量供水控制，使供水管網(wǎng)絡(luò)的水壓穩(wěn)定，提高了供水的質(zhì)量和穩(wěn)定性；避免了供水管網(wǎng)水壓的一場(chǎng)增高造成的跑水漏水現(xiàn)象，避免水資源的浪費(fèi)，降低維修成本；另外一方面，節(jié)能效果也十分顯著，一年左右即可收回采用變頻恒壓供水系統(tǒng)增加的投資。正是因?yàn)榭删幊炭刂破鳎≒LC）與變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中所擔(dān)任的重要角色，豐富了系統(tǒng)的控制功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，該系統(tǒng)適合在城鄉(xiāng)居民生活小區(qū)，高層建筑生活用水，賓館、飯店的室內(nèi)外供水系統(tǒng)、各類(lèi)型的自來(lái)水廠、供水站增壓系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供熱和空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)用水系統(tǒng)、傳統(tǒng)供水系統(tǒng)（氣壓、水塔、高位水箱供水）的改造、工業(yè)恒壓供水系統(tǒng)、消防用水系統(tǒng)、工業(yè)鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)、深井泵恒壓供水系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)排灌系統(tǒng)、園林噴灑系統(tǒng)、水井及藝術(shù)噴泉系統(tǒng)等多種場(chǎng)合推廣應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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