生活給水變頻調(diào)速機組變頻調(diào)速的特點及分析

用戶用水的多少是經(jīng)常變動的,因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上,即用水多而供水少,則壓力低；用水少而供水多,則壓力大。保持供水壓力的恒定,可使供水和用水之間保持平衡,即用水多時供水也多,用水少時供水也少,從而提高了供水的質(zhì)量。

生活給水變頻調(diào)速機組對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中,若自來水供水因故壓力不足或短時斷水,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量,嚴重時使產(chǎn)品報廢和設備損壞。又如發(fā)生火災時,若供水壓力不足或或無水供應,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)采用全自動變頻供水成套設備,具有較大的經(jīng)濟和社會意義。

隨著電力技術的發(fā)展,變頻調(diào)速技術的日臻完善,以變頻調(diào)速為核心的智能全自動變頻供水成套設備取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備,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。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,將使供水實現(xiàn)節(jié)水,節(jié)電,節(jié)省人力,最終達到高效率的運行目的。

生活給水變頻調(diào)速機組供水系統(tǒng)組成方式

　　生活給水變頻調(diào)速機組主要由水泵機組、測壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜等組成，能始終維持壓力表壓力(即用戶管網(wǎng)水壓)等于用戶設定值?？捎糜谝话闵罨蛏a(chǎn)供水。

　　1、附加小泵或氣壓罐　為完全消除小流量或零流量供水電耗，可增加輔助小泵或輔助氣壓罐，當供水壓力低時，　自動停運主泵，使小泵或氣壓罐運行。

　　2、與市政管網(wǎng)并網(wǎng)恒壓供水，在供水壓力可滿足需要時，自動停運全部水泵。否則，恒壓供水設備起動，增大壓力滿足用水要求。

　　生活給水變頻調(diào)速機組、首選中崛牌!水壓穩(wěn)定，給水穩(wěn)定!變頻給水設備讓您生活品質(zhì)提高、呼和浩特生活給水變頻調(diào)速機組，解決您高樓水壓不足問題!長沙中崛呼和浩特生活給水變頻調(diào)速機組有限公司是專業(yè)從事生產(chǎn)和研發(fā)呼和浩特生活給水變頻調(diào)速機組廠.家，立志打造中國機械環(huán)保行業(yè)標桿企業(yè)，打造湖南機械之都。

生活給水變頻調(diào)速機組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相結合的方法,在壓力波動較大時使用模糊控制,以加快響應速度；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。

生活給水變頻調(diào)速機組要想維持供水網(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,由于供水系統(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。

生活給水變頻調(diào)速機組創(chuàng)新功能：
1、供水視窗系統(tǒng) 采用最新的供水視窗軟件，人機界面觸摸式操作方式，將現(xiàn)場的各泵工作狀態(tài)、實時壓力、變頻頻率、多種故障顯示、修改運行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)全部在視窗相應的畫面(頁數(shù))顯示出來。文字、數(shù)字及圖形有機的配合，即豐富了系統(tǒng)的內(nèi)容，又增加了系統(tǒng)的完整性、以利于操作人員更簡便、直觀、正確的掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。視窗系統(tǒng)上留有多種接口，以備必要時的升級及相應的通信功能。
2、語音報警系統(tǒng) 設備可增設遠程語音報警功能，當設備控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)觸發(fā)報警撥號系統(tǒng)撥打預先設置好的固定電話或者手機號碼，語音通知管理人員設備有故障需要及時檢修，以免影響正常用戶用水。此控制功能需要占用一條電話線以便撥號。
3、遠程控制系統(tǒng) 設備可具備遠程監(jiān)控接口，利用GPRSMODEM實現(xiàn)設備的有線或無線遠程控制，異地實時控制各泵工作狀態(tài)、實時壓力、變頻頻率等系統(tǒng)參數(shù)，并對故障進行報警記憶處理。
4、多段壓力供水模式
設備可根據(jù)用戶用水特點設置多段供水方式，一般設置一天六時段不同壓力供水即可滿足用戶需要。時間設置可在人機界面上操作修改，操作簡單方便。設置好后由程序自動控制運行，根據(jù)預先設置好的時間自動更改出口壓力恒定值。該供水方式是在原有變頻恒壓基礎上進行的分時段供水，系統(tǒng)可在不同時間段內(nèi)設定不同的壓力值，在用水高峰期時，管網(wǎng)水頭損失較大，為保證最不利點正常供水，出水口可設定較高壓力值;在一般用水量時，管網(wǎng)水頭損失相對減少，出水口設定壓力可適當降低;在小流量時，管網(wǎng)水頭損失較小，出水口壓力可以再適當降低;該供水方式可在原有變頻供水的基礎上進一步降低設備的后期運行費用。

生活給水變頻調(diào)速機組安裝順序：

生活給水變頻調(diào)速機組整套水泵運到現(xiàn)場。附帶底座者已裝好電動機。找平底座吋可不必卸下水泵和電機。
2、生活給水變頻調(diào)速機組將底座放在地基上。在地腳螺釘附近墊楔形墊鐵。將底座墊高約20?40毫米。準備找平后填充水螺漿之用。
3、生活給水變頻調(diào)速機組用水平儀檢査底座的水平度。找平后扳緊地腳螺母用水泥漿填充底座。
4、生活給水變頻調(diào)速機組經(jīng)3-4天水泥干固后。再檢査一下水平度。
5、棗莊生活給水變頻調(diào)速機組將底座的支持平面、水泵腳、電機腳的平面上的污物洗清除;并把水泵和電機放到底座上。
6、棗莊生活給水變頻調(diào)速機組調(diào)整泵軸水平。找平后適當上緊螺母。以防走動。待調(diào)節(jié)完畢后再安裝電機。在不合水平處墊以鐵板,泵和聯(lián)軸器之間留有一定間隙。
7、把平尺放在聯(lián)軸器上。檢査水泵軸心線與電機軸心線是否重合。若不重臺。在電機或泵的腳下墊以薄片,使兩個聯(lián)軸器外圓與平尺相平。然后取出墊的幾片薄鐵片。用經(jīng)過刨制的整塊鐵板來代替鐵片。并重新檢査安裝情況。為了檢查安裝的精度。在幾個相反位置上用塞尺。測量兩聯(lián)軸器平面的間隙。聯(lián)軸器平面一周上最大和最小間隙差數(shù)不得超過0.3毫米。兩端中心線上下或左右的差數(shù)不得超過0.1毫米。
　　長沙生活給水變頻調(diào)速機組經(jīng)精心加工裝配，振動小，故建議一般不采用安裝隔振器，書中所注隔振器為推薦規(guī)格，一般情況下推薦采用聯(lián)接板與基礎直接聯(lián)接方式。

生活給水變頻調(diào)速機組運行原理
　　生活給水變頻調(diào)速機組的應用,是以市政管網(wǎng)為水源,形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式,其應用與通常的經(jīng)水池（水箱）中轉二次增壓供水設備相比大為不同。
　　為了減小直接抽吸對市政供水的影響,一般應在設備入口管道上串接一個承壓貯水容器。主要起緩沖作用（動態(tài)補償作用）的水罐稱為緩沖罐；平時無動態(tài)緩沖作用僅在市政管無水壓時才起備用水源作用的水罐稱為水源罐。大容積的承壓水池也是水源罐的一種形式（一般采用鋼筋混凝土現(xiàn)場施工建造。

生活給水變頻調(diào)速機組的技術條件

　　1)、電源可靠，應為雙電源或雙回路供電方式。具有電源適應性，設備輸入電壓波動和控制器輸入電壓波動不超過額定電壓±10%時，應能正常工作。

　　2)、設備應具有自動調(diào)節(jié)水泵轉速和軟啟動的功能。定壓給水時，設定壓力與實際壓力差不得超過0.01MPa;變壓給水時，給水系統(tǒng)工作壓力應按管道工作特性曲線改變。

　　3)、設備應具有水池水位“報警”及水泵控制功能，超過最高水位時“報警”，降至最低水位時“報警”及停機，恢復到啟泵水位時，自動啟動。

　　4)、設備應有觀察設定壓力和實際壓力顯示、水泵供電頻率顯示以及觀察故障顯示的窗口。

　　5)、設備應有對各類故障進行自檢、報警，對可恢復的故障應能自動或手動消警，恢復正常運行。

　　6)、設備應有過載、短路、過壓、缺相、欠壓、過熱等的保護功能。

　　7)、設備的環(huán)境要求：

　　(1) 溫度：5～40℃。

　　(2) 相對濕度：溫度20℃時，不大于90%。

　　(3) 海拔高度：不應超過1000m。

　　(4) 設備安裝的地點，應無導電或爆炸性塵埃，無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽。

破壞絕緣的氣體或蒸汽。

無負壓供水設備創(chuàng)新節(jié)能上——小流量保壓功能
技術點的起因
無負壓變頻供水設備的小流量“費電”問題 
根據(jù)流體力學理論，當水泵調(diào)速時，水泵電機軸功率P和流量Q、壓力H與轉速N之間的關系為：
Q1/Q2= N1/N2                                     (1-1)
H1/H2=（N1/N2）2                                 (1-2)
P1/P2=（N1/N2）3                                  (1-3)
即水泵的流量與其轉速成正比，揚程（壓力）與其轉速的平方成正比，軸功率與其轉速的立方成正比。按以上關系，在其它運行條件不變的情況下，通過下調(diào)電機的運行速度，其電耗是與轉速成立方關系降低的，節(jié)電效果應非常明顯。例如如果工況只需要50％的水量，則可以將電機的轉速調(diào)節(jié)為額定的一半，此時電機消耗的功率僅為額定的12.5％，即理論上節(jié)能可達87.5％。
但以上結論只是理論分析，而且以上關系滿足的前提是水泵的總效率η恒定，實際上當調(diào)速范圍很大時，水泵的總效率η變化（降低）較大，根據(jù)水泵電機軸功率P和流量Q、揚程（壓力）H之間的關系：
P=K·H·Q/η                                   (1-4)
其中K為常數(shù)，η為水泵的總效率。一般當水泵調(diào)速60%以下時，水泵效率η急劇降低，而且，實際的供水系統(tǒng)并不是開環(huán)狀態(tài)，而是恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)，速度調(diào)節(jié)范圍不能很大，否則就滿足不了設定壓力的要求，所以，實際的變頻恒壓閉環(huán)供水控制系統(tǒng)小流量甚至“零流量”時水泵轉速并不很低，管路壓力設定越高，“零流量”頻率越高。根據(jù)經(jīng)驗知道，對多層供水系統(tǒng)“零流量”頻率約為25~30Hz，對高層、深水井供水系統(tǒng)“零流量”頻率約為30~35Hz，若水泵揚程（選型不當）富裕量小，“零流量”頻率會更大。
所以水泵在60%以下調(diào)速時，其電機軸功率P降低平緩，并不是完全與轉速成立方的關系降低，這一點已由實踐得以證實?？梢哉f公式(1-1)~(1-3)僅當速度調(diào)節(jié)范圍不大時成立，因此相對于水塔、高位水箱等的工頻供水模式，當水泵速度調(diào)節(jié)范圍很大時，變頻供水模式就存在小流量“費電”問題。
隨著人民生活水平的提高，一般生活供水系統(tǒng)都要求24小時不間斷供水。而對于純生活供水系統(tǒng)，供水高峰主要集中在早中晚三個時段約8個小時，其余時間供水量較小（甚至相差很大），若水泵功率較大，盡管采用變頻器調(diào)速，但由上知變頻泵在小流量下運行效率很低，因而造成小流量供水時間段內(nèi)較大的能量浪費。水泵功率越大，小流量“浪費”問題更為突出。假如水泵功率為15KW，小流量頻率按30Hz計算，每天夜間近6個小時內(nèi)約有30~40KWh電能被“浪費”，實際白天也有近8個小時用水量較小，綜合考慮，保守估計一年就多耗費15000~20000KWh！因此，不少用戶在使用無負壓變頻供水模式后，感到電能消耗很大。小流量供水的耗能問題。

生活給水變頻調(diào)速機組技術經(jīng)濟指標分析：

　　 1、對于水泵其揚程（H）、流 量（Q）、轉速（N）和軸功率（P）之間存在如下關系： Q=K1*N H=K2*N2 P=K3*H*Q=K1*K2*K3*N3=K*N3 　　可以看出，水泵出口流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比，消耗的軸功率與轉速的三次方成正比。對水泵進行調(diào)速運行，不僅對供水流量與壓力進行調(diào)節(jié)，而且有著非常明顯的節(jié)能效果。 　　當變頻泵運行45Hz時。比工頻運轉節(jié)電27%。 　　 P（45）/p（50）=（45/50）3=73% 　　 2、應用變頻調(diào)速可以根據(jù)用水需求量對水泵流量進行無級調(diào)整，減少開停工頻泵的次數(shù)，減少對電網(wǎng)及水泵機械的沖擊，延長設備的使用壽命，大大減少爆管的危險性，減少工程維修費用和跑水的浪費，間接節(jié)約了成本。 　　 3、根據(jù)我們在眾多水廠施工的經(jīng)驗和運行數(shù)據(jù)分析，一般每天可分為三個檔次的壓力供水，其直接節(jié)電率在10%以上?？紤]減少維修費用，延長設備使用壽命，提高管理水平和自動化監(jiān)控能力等間接節(jié)能效率，總節(jié)能率可達18%以上。一年半內(nèi)可收回投資成本。

生活給水變頻調(diào)速機組技術指標　

1、供水流量 0—1500 M3/H 揚程2、控制電機功率 0.75---1500KW3、供水戶數(shù) 10—10000戶4、壓力控制范圍 0.15—1.6MPa5、平均節(jié)電率 30—60%6、控制原理 正弦波PWM或空間矢量SVPWM7、運行方式 單泵或多泵自動切換8、控制方式 可編程和PID控制9、過載能力 150% 60秒

生活給水變頻調(diào)速機組訂貨須知：

訂貨前請詳細閱讀本手冊.清楚標明規(guī)格、型號、數(shù)量及產(chǎn)品的包裝形式。需要本公司代為設計時.請?zhí)峁┰敿毜膮?shù).并指出：節(jié)能環(huán)保型泵站 ◆ 所用尺寸；節(jié)能環(huán)保型泵站◆ 泵的介質(zhì)、壓力等使用環(huán)境；如果用于消防以外的場合.請及時與技術部門聯(lián)系，加以確認；如果用于易燃，易爆場合，應使用防 爆電機，并注明所要求防（產(chǎn)品說明、概述用途、型號意義、結構圖等）

生活給水變頻調(diào)速機組安裝注意事項：

1、安裝時管路理量不允許加在泵上，以免使泵變形，影響正常運行。

2、安裝前應仔細檢查泵體流產(chǎn)內(nèi)有無硬質(zhì)物，以免運行時損壞葉輪和泵體。

3、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產(chǎn)生影響。

4、在泵的進、出口管路上安裝調(diào)節(jié)閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內(nèi)運行，確保泵的正常使用。

5、排出管路如裝逆止閥應裝在閘閥的外面。

6、泵的安裝方式分為硬性聯(lián)接安裝和柔性聯(lián)接安裝。

生活給水變頻調(diào)速機組售后服務:

1、產(chǎn)品保修期二十四個月，并與用戶建立售后服務協(xié)議書，提供長期售后服務。2、自設備正常使用之日起，一年內(nèi)我公司派人每月一次巡檢、每個星期一次電話回訪，免費對設備進行全套保修期前功能的巡檢，及時發(fā)現(xiàn)并派出隱患。

3、免費對用戶的操作人員進行系統(tǒng)培訓，如設備的功能、操作、注意事項、日常維護保養(yǎng)及故障緊急處理。

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