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芝麻工控自动化技能培训变频恒压供水简介芝麻工控自动化技能培训施耐德爱默生芝麻工控自动化技能培训 变频器在恒压供水中的应用 采用变频调速技术的恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵无级调速，采用PID调节保持供水系统压力恒定以满足用水要求。芝麻工控自动化技能培训1 前言 我们知道，大楼启用最基本的条件就是要有供水系统。自来水厂通过城市输、配水管供水，水压一般在2kg/cm2 左右，夜间可达2527kg/cm2，所以五层以下住户直接使用市政管网正常用水是没有问题的。但目前城市除了建普通建筑以外，还要建次高层建筑和高层建筑。相比之下，次高层建筑（特别是住宅）和高层建筑容积率高，经济效益大，更得到市场的青睐。而这类建筑的供水就涉及到供水难的问题。芝麻工控自动化技能培训1 前言n1.1 1.1 常见几种供水方式 一般高层、次高层建筑供水采用以下几种方式：l(1)水池水泵水塔（高位水箱）用水点 以前的单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般需要设计有一座地下水池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至水塔（高位水箱），再由其向下供水至各用水点。芝麻工控自动化技能培训1 前言水塔芝麻工控自动化技能培训高位水箱高位水箱1 前言芝麻工控自动化技能培训1 前言l(2)水池水泵（恒压变频）管网系统用水点 此方式也是集中供水。对于多幢住宅的建筑小区，目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱。最不利的用水点是顶层住宅。主水泵一般有3-4台，3用一备自动切换，辅助泵为一小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到辅助泵，以维持系统压力基本不变。芝麻工控自动化技能培训1 前言变频器恒压供水系统芝麻工控自动化技能培训n1.2 1.2 经济和社会效益比较 第一种方式采用传统的水塔、高位水箱，楼底水泵将蓄水池的用水打到楼顶水箱，楼顶水箱中的水在利用自身的重力压到用水管道。这是一个很简单的供水模式，它最主要的问题就在于水泵工作时间的控制上面了，刚开始时，专门安排专职人员开关水泵，没水了开泵，水满出来了就关泵。这样做不仅麻烦，还浪费了人力，而且高位水塔的清洗也成问题。1 前言芝麻工控自动化技能培训 第二种方式采用变频恒压供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样，各台水泵寿命均等。而且，一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。还可减少屋顶水箱的二次污染和保证顶层的供水压力（用热水器压力也没问题）。1 前言芝麻工控自动化技能培训 90年代初，变频器作为一种新兴的电子产品进入中国大陆，生产厂家和工程应用人员就对它发生了浓厚的兴趣，它能对电机进行无级调速而且不改变电机固有的机械特性，在水泵上面的应用得到了最完美的体现。再加上平衡的软启动特性，人们开辟了一个崭新变频恒压供水领域。到了90年代后期，许多地区规定，新建住房上面不能设有水箱，取消原有的水箱供水方式。至此，变频恒压供水系统已经完全成熟，被各个建筑开发商所采用 1 前言芝麻工控自动化技能培训1 前言 刚开始变频器只拥有简单的调速功能，而要恒压就必须要做闭环，也就需要PID调节器。还需要PLC（可编程控制器）对水泵使用的台数进行控制，在此情况下，第一，PLC需要专业人员进行编程，第二，PID调节器不是很好调整参数，PID效果总是不尽人意，所以刚开始许多一程设计人员都认为该系统是莫测高深，很难掌握，干脆就放弃不用，这也是造成该供水方式前期得不到快速很好发展的主要原因。芝麻工控自动化技能培训1 前言 随后变频器生产厂家开始解决这些问题，把PID调节器内置到变频器中，而且很好调整，很多系统的PI参数不用做调整直接使用出厂值就可以得到很好的稳定效果，接着就把PLC的功能也通过各种方式内置到变频器中，有的厂家做成备选件插卡的模式，有的厂家则直接推出供水的专用变频器型号，设计使用人员只要设置几个简单的参数就可以实现控制功能。芝麻工控自动化技能培训2 2 变频恒压供水介绍变频恒压供水系统示例 芝麻工控自动化技能培训2 2 变频恒压供水介绍 众所周知，水泵消耗功率与转速的三次方成正比。即P=Kn3：P 为水泵消耗功率；n 为水泵运行时的转速；K 为比例系数。而水泵设计是按工频运行时设计的，但供水时除高峰外，大部分时间流量较小，由于控制系统采用了变频技术，因此可以使水泵运行的转速随流量的变化而变化，最终达到节能的目的。实践证明，使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低20%，从而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。芝麻工控自动化技能培训2 2 变频恒压供水介绍 泵的组合方式一般采用最为常见的多泵并联的供水模式，这样不但提高供水系统运行调度的灵活性而且供水的可靠性也会进一步得到保障。我们的设计思维应该是在保证可靠供水的前提下再谈节能问题，所以水泵选择一定要设有备用泵，同时考虑到日后维修方便，尽量采用相同型号的水泵。在变频器的使用搭配上，采用变频、工频混合的配置方式应该是较为经济和实用。芝麻工控自动化技能培训2 2 变频恒压供水介绍 该供水系统变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压。压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。芝麻工控自动化技能培训2 2 变频恒压供水介绍 压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID 控制程序的计算，输出给变频器一个转速控制信号。还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PID 回路调节器，由PID 回路调节器在调节器内部进行运算后，输入给变频器一个转速调节信号。当然，随着变频器技术的快速发展，后一种办法更经济、实用。芝麻工控自动化技能培训谢谢欣赏 制作人：芝麻