變頻恒壓供水設(shè)備

一、概述

    奧凱供水設(shè)備有限公司建廠以來一直從事變頻供水設(shè)備的研制，開發(fā)和生產(chǎn)。專業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營變頻供水設(shè)備，恒壓供水設(shè)備，無塔供水設(shè)備，管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，氣壓供水設(shè)備，變頻調(diào)速供水設(shè)備，氣壓消防供水設(shè)備，不銹鋼無負壓變頻供水設(shè)備，變頻控制柜，無負壓供水設(shè)備，自來水供水設(shè)備等。

    奧凱人秉持“快速，熱忱，誠信，奮進”的文化，恪守“客戶問題從我中絕，速度改變世界”的宗旨。 將與“三一重工”“中聯(lián)重科”“山河智能”一道，以打造全國機械之都—廣州。以產(chǎn)業(yè)報國，打造，崇高追求為使命，用心做好每件產(chǎn)品，盡心解決每個問題，全心服務(wù)每個客戶，決心做好每處細節(jié)，力求*。

二、變頻恒壓供水設(shè)備特點

1、具有超壓、欠壓、過載、短路、斷相、低液位等功能。

2、調(diào)節(jié)精度高，一般可達到0.01MPa，系統(tǒng)壓力始終維持在設(shè)定值不變。

3、操作簡單方便，具有故障自動存儲、故障顯示。壓力可從鍵盤直接設(shè)定。

4、具有高效節(jié)能的優(yōu)點，如與氣壓罐配套使用，效果更佳，節(jié)能率為20%～50%。

5、雙泵定時切換功能。一用一備控制。

6、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，維護方便。

圖1 變頻恒壓供水設(shè)備系統(tǒng)流程圖

圖2 變頻恒壓供水設(shè)備機組示意圖

三、變頻器在變頻恒壓供水設(shè)備的應(yīng)用

1、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。

變頻恒壓供水設(shè)備對于某些工業(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(shè)備損壞。又如發(fā)生火災(zāi)時，若供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)采用變頻恒壓供水設(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)速為核心的智能變頻恒壓供水設(shè)備取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(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，將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，zui終達到高效率的運行目的。

2、變頻恒壓供水設(shè)備變頻應(yīng)用方式

通常在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻恒壓供水設(shè)備進行恒壓供水時，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，zui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系列變頻恒壓供水設(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、變頻恒壓供水設(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。

變頻恒壓供水設(shè)備要想維持供水網(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。

4、變頻恒壓供水設(shè)備變頻控制原理

用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比，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供水量相差很多時，可考慮適當減小變頻器的容量，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，zui高頻率應(yīng)以電動機的額定頻率為變頻器的zui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。