前言
水是人類最寶貴的資源,是人類生存的基本條件,又是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的生命線,水工業(yè)是以城市及工業(yè)為對(duì)象,以水質(zhì)為中心,從事水資源的可持續(xù)開發(fā)利用,以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的所需求水量作為生產(chǎn)目標(biāo)的特殊工業(yè)。在水的開采、加工、輸送利用過(guò)程中,供水設(shè)備是其必不可少的工具。
供水現(xiàn)狀與恒壓供水設(shè)備
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。傳統(tǒng)的方法是水塔、高位水箱或氣壓罐式增壓設(shè)備,其設(shè)備一次投資費(fèi)用高,并且必須由水泵高于實(shí)際用水高度的壓力來(lái)提升水量,其結(jié)果往往增大了水泵的軸功率和能量損耗,在使用這些傳統(tǒng)的供水方式,還容易造成水的二次污染。
根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)、生活、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程等用水的要求,應(yīng)用STD系列的供水專用變頻器,可快速裝配成恒壓供水系統(tǒng)。它集變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、PID控制技術(shù)等為一體,可組成完整的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
恒壓供水原理
供水自動(dòng)控制系統(tǒng)工作時(shí),設(shè)備通過(guò)安裝在供水管網(wǎng)上的高靈敏度壓力傳感器來(lái)檢測(cè)供水管網(wǎng)在用水量變化時(shí)的壓力變化,不斷向變頻器傳輸變化的信號(hào),經(jīng)過(guò)微電腦判斷運(yùn)算并與設(shè)定的壓力比較后,向控制器發(fā)出改變頻率的指令,控制器通過(guò)改變頻率來(lái)改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速與啟用臺(tái)數(shù),自動(dòng)調(diào)節(jié)峰谷用水量,保 證供水管網(wǎng)壓力恒定,以滿足用戶用水的需求。STD恒壓供水原理圖如下:
恒壓供水優(yōu)點(diǎn)
STD系列供水專用變頻器設(shè)計(jì)理念源于豐富的工程實(shí)踐,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.多段壓力設(shè)定:每天可達(dá)八段壓力設(shè)定,可隨時(shí)間不同,更改壓力給定量。如為適應(yīng)生活供水中的3個(gè)用水高峰期的流量波動(dòng),設(shè)置三個(gè)高壓力供水時(shí)段。
2.休眠控制功能: 能使系統(tǒng)進(jìn)入休眠控制狀態(tài),并能控制專用的休眠小泵,如參數(shù)設(shè)置休眠喚醒使能,將能喚醒工變頻運(yùn)行;特別適合夜間供水急劇減少的時(shí)刻。
3.定時(shí)輪換功能: 經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間,讓系統(tǒng)中的水泵進(jìn)行輪換,使系統(tǒng)中的所有水泵輪流參與運(yùn)行工作,有效地防止泵的銹死現(xiàn)象,提高設(shè)備的綜合利用率。降低維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)泵的容量基本相同時(shí),選擇定時(shí)輪換功能比較合適,以免造成系統(tǒng)工作的震蕩。
4.進(jìn)水池液位檢測(cè)及控制功能: 對(duì)清水池的液位進(jìn)行檢測(cè)及控制,當(dāng)進(jìn)水池水位由高到低變化,水位高于下限水位時(shí),系統(tǒng)按照正常設(shè)定壓力運(yùn)行;當(dāng)水位低于下限水位而高于缺水水位,系統(tǒng)按照非正常備用壓力運(yùn)行;當(dāng)水位低于缺水水位時(shí),系統(tǒng)停止所有的運(yùn)行。
當(dāng)進(jìn)水池水位由低到高變化,水位低于下限水位前,系統(tǒng)不運(yùn)行;當(dāng)水位高于下限水位而低于上限水位,按照非正常備用壓力運(yùn)行;高于上限水位后,系統(tǒng)恢復(fù)正常壓力運(yùn)行。
5.壓力容差范圍調(diào)節(jié)功能: PID調(diào)節(jié)有容差范圍,當(dāng)反饋壓力在設(shè)定壓力值的偏差極限內(nèi),壓力調(diào)節(jié)器停止調(diào)節(jié),以提高壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性。
6.平滑的水泵切換功能: 當(dāng)進(jìn)行加減泵時(shí),始終保持一臺(tái)變頻泵運(yùn)行中,以使管網(wǎng)的壓力不會(huì)突變。對(duì)變頻泵投切到工頻泵,可設(shè)定變頻泵投切頻率,變頻泵運(yùn)行在較高的頻率,再投切到工頻運(yùn)行,保證管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。
7.排污泵控制功能: 通過(guò)對(duì)排污泵的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水池的水位進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污。
8.豐富的保護(hù)功能: 可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的保護(hù)。
恒壓供水實(shí)例
某公司使用圣諾STD供水專用變頻器,要求拖動(dòng)兩臺(tái)水泵進(jìn)行變頻恒壓供水,要求使用休眠功能、能夠屏蔽故障泵,并能實(shí)現(xiàn)瞬間掉電再起動(dòng)。變頻器線路接線圖如下所示:
根據(jù)參數(shù)調(diào)整,恒壓供水設(shè)備正常運(yùn)行。兩臺(tái)變頻泵根據(jù)供水量的需求,進(jìn)行自動(dòng)切換,并對(duì)新投加的水泵進(jìn)行變頻起動(dòng),對(duì)管網(wǎng)的沖擊??;滿足休眠條件,兩臺(tái)變頻泵停止運(yùn)行,休眠小泵投入運(yùn)行,滿足喚醒使能條件時(shí),變頻泵重新投入運(yùn)行。
總結(jié)
將變頻控制技術(shù)運(yùn)用于恒壓供液領(lǐng)域,控制上增加專用的控制模塊,提供了一種優(yōu)化的恒壓供水方案,使用此專用變頻器組裝供水自動(dòng)控制系統(tǒng),具有投資少,自動(dòng)化程度高,保護(hù)功能齊全,運(yùn)行可靠,操作簡(jiǎn)便,節(jié)水節(jié)電效果顯著,尤其對(duì)水質(zhì)不構(gòu)成二次污染,具有優(yōu)異的性能價(jià)格比,是取代水塔、高位水箱、無(wú)塔上水器的最理想設(shè)備。