二次無負壓變頻供水
用戶用水的多少是經(jīng)常變動的,因此給水不足或給水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和給水之間的不平衡集中反映在給水的壓力上,即用水多而給水少,則壓力低;用水少而給水多,則壓力大。保持給水壓力的恒定,可使給水和用水之間保持平衡,即用水多時給水也多,用水少時給水也少,從而提高了給水的質(zhì)量。
二次無負壓變頻供水對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中,若自來水給水因故壓力不足或短時斷水,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)重時使產(chǎn)品報廢和設(shè)備損壞。又如發(fā)生火災(zāi)時,若給水壓力不足或或無水供應(yīng),不能迅速滅火,可能引起重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以,某些用水區(qū)采 用加壓給水設(shè)備,具有較大的經(jīng)濟和社會意義。
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善,以變頻調(diào)速為核心的智能加壓給水設(shè)備取代了以往高位水箱和壓力罐等給水設(shè)備,起動平穩(wěn),起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命;可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能,將使給水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力,最終達到高效率的運行目的。
2、二次無負壓變頻供水應(yīng)用方式
通常在同一路給水系統(tǒng)中,設(shè)置多臺常用泵,給水量大時多臺泵全開,給水量小時開一臺或兩臺。在采用加壓給水設(shè)備進行恒壓給水時,就用兩種方式,其一是所有水泵配用一臺變頻器;其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號,通過PID運算自動調(diào)整變頻器輸出頻率,改變電動機轉(zhuǎn)速,最終達到管網(wǎng)恒壓的目的,就一個閉環(huán)回路,較簡單,但成本高。前種方法成本低,性能不比后種差,但控制程序較復(fù)雜,是未來的發(fā)展方向,我公司開發(fā)AOK-359系列加壓給水設(shè)備系統(tǒng)就可實現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統(tǒng)。
3、加壓給水設(shè)備PID控制原理
根據(jù)反饋原理:要想維持一個物理量不變或基本不變,就應(yīng)該引這個物理量與恒值比較,形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定,因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較,從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng),現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法,在壓力波動較大時使用模糊控制,以加快響應(yīng)速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法,同時對PLC的編程來時現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明,使用這種方法是可行的,而且造價也不高。
加壓給水設(shè)備要想維持給水網(wǎng)的壓力不變,根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于給水系統(tǒng)管道長、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng),不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進行控制,而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
4、二次無負壓變頻供水控制原理
用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓給水,與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓給水相比,節(jié)能效果十分顯著(可根據(jù)具體情況計算出來)。其優(yōu)點是:
a.起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;
b.由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命;
c.可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng);
一般地說,當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機時,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(dāng)一臺變頻器同時控制兩臺電動機時,原則上變頻器的配用電動機容量應(yīng)等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速給水量相差很多時,可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量,但應(yīng)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(dāng)用戶的用水量變化頻繁時,電動機將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流,導(dǎo)致電動機過熱。因此,電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內(nèi)的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應(yīng)采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預(yù)置方面,最高頻率應(yīng)以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下,升、降速時間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些,以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時,只要在預(yù)置時設(shè)定PID功能有效,則所設(shè)定的升速和降速時間將自動失效。
二次無負壓變頻供水特點:
1、高效節(jié)能。
能根據(jù)用戶的實際用水量和使用壓力自動檢測,調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速(耗電量),使箱式變頻恒壓給水始終處于高效率的工作狀態(tài)。
2、給水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定
設(shè)備由微機構(gòu)成自動閉環(huán)控制,能在0.5秒內(nèi)使變化的壓力恢復(fù)正常,壓力調(diào)節(jié)精度為設(shè)定值的±5%。
3、占地小、投資少,安裝工期短。
全自動加壓給水設(shè)備與其他老式給水設(shè)備相比節(jié)約占地3~16倍,比建水塔節(jié)約投資15%~60%。設(shè)備體積小,組裝、安裝調(diào)試方便,運輸及安裝工期短。
4、運行安全可靠,操作方便。
壓增壓主機采用進口變頻調(diào)速器,自身具有欠壓、過壓、過流、過載、短路、過熱、失速防止等保護功能,無故障運用達10萬小時以上。設(shè)備配電控制部分,采用智能化控制原理,操作方便實用,設(shè)備工作狀況一目了然,便于非專業(yè)人員很快熟練掌握。
5、功能全,保險系數(shù)高。
設(shè)備局部出現(xiàn)故障時,能啟用應(yīng)急功能繼續(xù)給水。良邦設(shè)備可與市政給水網(wǎng)自動并網(wǎng)運行,并具有雙恒壓功能,即能滿足生活生產(chǎn)用水的正常壓力和流量,有能在出現(xiàn)火情時自動轉(zhuǎn)換為高壓大流量給水,可一機多用。