淺析恒壓供水系統

2021/10/10 22:32:13 人評論 次瀏覽 分類:變頻器  文章地址:http://www.gpt6.com/tech/3994.html

隨著人們對供水質量和供水可靠性的不斷調高,同時考慮到選擇節能要求,利用自動化技術實現恒壓供水的系統應運而生。

1、首先談一談為什么要恒壓供水呢?

恒壓供水是指供水管內水壓力恒定不變的供水,只有供水系統中供水流量等于用水流量時,供水管中壓力不變;當供水流量大于用水流量時,水管的壓力會增加;當供水流量小于用水流量時,水管的壓力會降低。所以說供水與用水流量之間的矛盾具體反應在壓力的變化上。

2、恒壓供水的優點有哪些呢?

恒壓供水減低了“水錘”效應,提高了管網使用壽命。所謂“水錘”效應是指工頻供電的水泵在起動和停車時,突然加壓和減壓使水流沖擊管道,產生“咣咣咣”的撞擊聲音,減低了水管的使用壽命,像錘子敲擊水管一樣,所以說“水錘”效應是一種特別形象的說法。如果采用恒壓供水,通過變頻器對水泵的啟動時間和停車時間進行延長控制,從而降低動態轉矩,從在很大程度減少了“水錘”效應。

采用恒壓供水可以節約能源,實現節能運行。比如對于一個小區的供水,在晚上12點之后,居民基本休息了,用水量很少,如果多臺大容量水泵還是同時運行為了保證水壓的話,非常浪費能源。此時,通過啟用休眠泵保證水管的水壓,等到早晨6點左右,居民起床了,用水量增加了,此時讓多臺大容量的水泵同時啟動,從而實現了全流量用水。


3、恒壓供水的變頻控制有哪幾種?

恒壓供水的變頻控制有兩種,分別為多臺常規泵同步變頻調速和變頻泵-工頻泵并聯運行。多臺常規泵同步變頻調速是指多臺水泵同時采用變頻控制工作,如果用水量較低時多臺水泵工作在低頻狀態,這種控制方式造成一次性投入較高,運行不經濟,這種恒壓供水的變頻控制一般很少采用。現在普遍采用變頻泵-工頻泵并聯切換運行的控制方式,使用變頻泵-工頻泵并聯運行控制方式時,電動機的電源不僅來自變頻器輸出也可以來自工頻電源,如下圖所示。下圖為恒壓供水系統圖,在這個恒壓系統是由三臺水泵、一臺變頻器、一臺PLC和一個壓力傳感器及若干輔助元件構成。系統中壓力傳感器是用來檢測供水管中壓力,變頻器是恒壓供水系統中核心元件,可以通過改變電動機的頻率從而實現電動機的軟起動、無極調速和無波動穩壓效果等功能。每臺電動機有兩個電源,即工頻電源和變頻器輸出的電源。

4、恒壓供水系統的工作原理是什么?

以上圖為例,介紹一下恒壓供水系統的工作原理。

接通電源,供水系統投入運行,讓系統工作在自動狀態,PLC控制變頻器啟動。PLC通過壓力設定值與壓力實際值的偏差進行PID調節,并輸出頻率給定信號給變頻器。變頻器根據頻率給定信號及預先設定好的加速時間控制水泵的轉速,從而保證水壓保持在壓力設定值的上、下限范圍之內,實現恒壓控制。增泵工作過程:假定增泵順序為1、2、3泵。開始時,1泵電動機在PLC控制下先投入調速運行,其運行速度由變頻器調節。當供水壓力小于壓力預置值時變頻器輸出頻率升高,水泵轉速上升,從而供水量增加,供水壓力增加。當變頻器的輸出頻率達到上限,并穩定運行后,如果供水壓力仍沒達到預置值,則需進入增泵過程。在PLC的邏輯控制下將1泵電動機與變頻器連接斷開,1泵電動機切換到工頻運行。與此同時,變頻器與2泵電動機連接,控制2泵投入變頻調速運行。如果還沒到達設定值,則繼續按照以上步驟將2泵切換到工頻運行,控制3泵投入變頻調速運行。減泵工作過程:假定減泵順序依次為3、2、1泵,當供水壓力大于預置值時,變頻器輸出頻率減低,供水量減少,當變頻器的輸出頻率達到下限,并穩定運行段時間后,變頻器控制的3水泵停機。如果供水壓力仍大于預置值,則將下一臺2水泵由工頻運行切接到交頻調速運行,并繼續進行減泵工作。

作者:鄭俊觀

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