核心提示:
前言: 一般規(guī)定城市管網(wǎng)的水壓只保證6層以下樓房的用水,其余上部各層均須 “提升”水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱,或氣壓罐式增壓設(shè)備,但它們都必須由水泵以高出實(shí)際用水高度的壓力來(lái)“提升”水量,其結(jié)果增大了水泵的軸功率和能量損耗! 自從通用變頻器問(wèn)世以來(lái),變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn),使我國(guó)供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速,依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),在用水量的變化自動(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)保持水壓恒定以滿足用水要求,是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(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,對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備,降低成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義! ∫、變頻恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成及原理 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過(guò)測(cè)到的管網(wǎng)壓力,經(jīng)變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后,調(diào)節(jié)輸出頻率,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)(一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào))可適時(shí)通知PLC進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生,泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門! 系統(tǒng)工作原理間圖如下所示。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)由四臺(tái)水泵,一臺(tái)變頻器,一臺(tái)PLC和一個(gè)壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下:安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成1—5伏的電信號(hào);變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量;PLC用于邏輯切換! 此外,上述系統(tǒng)還配備了外圍輔助電路,以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過(guò)人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運(yùn)行,保證連續(xù)生產(chǎn)。 二、設(shè)備選型說(shuō)明 變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成! 1. 供水系統(tǒng)選用原則 (1)蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)最大供水量! (2)水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度! (3)水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際最大供水量! (4)變頻控制柜選型: 用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù),然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。 2. 變頻器 根據(jù)工藝要求,建議配用ABB ACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是ABB公司采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù),結(jié)合諸多先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍,優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力,較高的可靠性和較小的體積。 主要技術(shù)數(shù)據(jù): ·功率范圍:2.2-3000kW ·電源電壓:380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%; ·電源頻率:48-63Hz ·控制連接:2個(gè)可編程的模擬輸入(AI);1個(gè)可編程的模擬輸出(AO);5個(gè)可編程的數(shù)字輸入(DI);2個(gè)可編程的數(shù)字輸出(DO)! みB續(xù)負(fù)載能力:150% In,每10分鐘允許1分鐘 ·串行通訊能力:標(biāo)準(zhǔn)的RS—485接口可使變頻器方便地與計(jì)算機(jī)連接! けWo(hù)特性:過(guò)流保護(hù)、I2t、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、接地保護(hù)、欠壓緩沖、電機(jī)欠/過(guò)載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、串行通訊故障保護(hù)、AI信號(hào)丟失保護(hù)等! 外型結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多種電氣安全規(guī)范認(rèn)證,符合GE、UL及質(zhì)量認(rèn)證體系ISO9001和ISO4001等! ABB變頻器獨(dú)特的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)功能是目前最佳的電機(jī)控制方式,它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制,無(wú)需速度反饋就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。 ACS600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預(yù)磁通等八種應(yīng)用宏,只需選擇需要的應(yīng)用宏,相應(yīng)的所有參數(shù)都自動(dòng)設(shè)置,輸入輸出端子也將自動(dòng)配置,這些預(yù)設(shè)的應(yīng)用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時(shí)間,減少出錯(cuò)! 3. 可編程序控制器 PLC建議采用西門子S7-200型。SIMATIC S7-200 可編程序控制器是模塊化中小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應(yīng)用;大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù),各種單獨(dú)的模塊之泛組合以用于擴(kuò)展;簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,使得應(yīng)用十分靈活;方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì);當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí),可以自由擴(kuò)展;大范圍的集成功能使得它的功能非常強(qiáng)勁! 多種的性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊,使用戶可以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大,可隨時(shí)使用附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展! ∪.應(yīng)用范圍 1. 該系統(tǒng)既可用于生產(chǎn)、生活用水,亦可用于熱水供應(yīng),恒壓噴淋等系統(tǒng)! . 可廣泛用于工業(yè)企業(yè)、生活、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及企業(yè)自備并改造工程,自來(lái)水廠、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)! . 可用于各種場(chǎng)合的恒壓、變壓、冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng)! . 可用于污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng)。 d. 可用于農(nóng)業(yè)排灌、園林噴淋、水景和音樂(lè)噴泉系統(tǒng)! . 可用于賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)! 2. 技術(shù)指標(biāo) a.最大供水高度:200米 b.最大流量:1000立方米/小時(shí) c.壓力波動(dòng):≤0.25兆帕 d.水泵電機(jī)功率:0.75KW-280KW