變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理ppt課件

1、變頻恒壓供水機(jī)組變頻恒壓供水機(jī)組構(gòu)造和原理構(gòu)造和原理變頻恒壓供水機(jī)組概述變頻恒壓供水機(jī)組概述w 變頻恒壓供水機(jī)組是一種對水泵機(jī)組進(jìn)展轉(zhuǎn)速調(diào)理從而實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水的智能型機(jī)電一體化安裝，該設(shè)備由壓力傳感器(或遠(yuǎn)傳壓力表、電接點(diǎn)壓力表)、變頻器、可編程控制器、控制回路、水泵、氣壓罐及其他附件組成，可經(jīng)過控制水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水，具有壓力平穩(wěn)、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)。w 變頻恒壓供水機(jī)組可以根據(jù)用戶的要求選擇多種附加功能。變頻恒壓供水機(jī)組的特點(diǎn)變頻恒壓供水機(jī)組的特點(diǎn)w 采用變頻恒壓可編程控制，可滿足用戶多種需求w 無級變速運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能效果顯著w 可堅(jiān)持給水系統(tǒng)壓力恒定，任務(wù)壓力按需設(shè)定w 采用變頻器啟動

2、和停泵，無啟動電流，延伸水泵壽命w 實(shí)現(xiàn)無人值守，PLC控制智能化運(yùn)轉(zhuǎn)w 有效防止水錘，延伸管路管件壽命w 構(gòu)造緊湊，占地少，投資小，施工期短，不需水塔或高位水箱w 供水可靠性高，對過流、過欠壓、水位過低及變頻器缺點(diǎn)可自行判別處置，具有完備的電氣平安維護(hù)及電機(jī)缺點(diǎn)跨越功能變頻恒壓供水機(jī)組運(yùn)用范圍變頻恒壓供水機(jī)組運(yùn)用范圍w 高層建筑、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企事業(yè)等生活用水w 各種類型的工業(yè)用水w 各種水廠、污水處置廠、農(nóng)業(yè)排灌站等供水系統(tǒng)w 空調(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)w 鍋爐恒壓補(bǔ)水系統(tǒng)w 各類舊有供水系統(tǒng)的改造變頻恒壓供水機(jī)組原理變頻恒壓供水機(jī)組原理w變頻恒壓供水機(jī)組的原理來自于水泵比例律，而水泵比例律是由水

3、泵的類似律推導(dǎo)而來的w w 水泵的類似律：MPMPMPnnDDQQ3)(22)()(MPMPMPnnDDHH35)()(MPMPMPnnDDPPw 圖中顯示全速運(yùn)轉(zhuǎn)n1與變速轉(zhuǎn)速n2時，水泵的性能曲線。假設(shè)我們將Qb與Hb作為水泵額定參數(shù)，在系統(tǒng)需水量為Qa時，從上圖n2曲線我們可以看出，轉(zhuǎn)速下降為n2時，依然可以保證系統(tǒng)壓力Hb，但從功率曲線可以看出此時與n1轉(zhuǎn)速時的功率差P=Pa-P，即節(jié)省的電能，H可看作是節(jié)省的無用揚(yáng)程，由此可知，利用變頻控制可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和省電的功能。變頻恒壓供水任務(wù)方式簡介w變頻恒壓供水通常有兩種任務(wù)方式：w 1.變頻泵固定任務(wù)方式：w 投入：當(dāng)用水量小于一臺泵在工頻恒

4、壓條件下的流量，由一臺變頻泵調(diào)速恒壓供水；當(dāng)用水量增大時，變頻泵的轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)變頻泵轉(zhuǎn)速上升到工頻轉(zhuǎn)速，而用水量進(jìn)一步增大，由變頻供水控制器自動啟動一臺工頻泵投入，該工頻泵提供的流量是恒定的(工頻轉(zhuǎn)速恒壓下的流量),其他各并聯(lián)工頻泵按一樣的原理投入。w 退出：當(dāng)用水量下降，變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)頻率下降 到零流量的時候，變頻供水控制器發(fā)出一個指令，自動封鎖一臺工頻泵使之超出并聯(lián)供水。為了減少工頻泵自動投入或超出時的沖擊水力的或電流的沖擊。在投入時，變頻泵的轉(zhuǎn)速 自動下降，然后漸漸上升以滿足恒壓供水的要求。 變頻恒壓供水任務(wù)方式簡介 2.變頻循環(huán)軟啟開任務(wù)方式 投入：在這種供水方式中，當(dāng)供水流

5、量小于變頻泵在恒壓工頻下的流量時，由變頻泵自動調(diào)速供水，當(dāng)用水流量增大，變頻泵的轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速升高到工頻轉(zhuǎn)速，由變頻供水控制器控制把該臺水泵切換到由工頻電網(wǎng)直接 供電(不經(jīng)過變頻器供電)變頻器那么另外啟動一臺并聯(lián)泵投入任務(wù)。隨著用水流量繼續(xù)增大，其他各并聯(lián)泵均按上述一樣的方式軟啟動投入。 退出：當(dāng)用水流量減小，各并聯(lián)工頻泵按次序關(guān)泵退出，并且泵退出的順序按先投入先關(guān)泵退出的原那么由變頻控制器單板計(jì)算機(jī)控制。 兩種任務(wù)方式的比較w在變頻泵固定方式中，各并聯(lián)水泵是按工頻方式自動投入或退出的。當(dāng)用水流量變化，變頻泵一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，變頻泵運(yùn)轉(zhuǎn)時間最長。為了平衡各水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時間，對于變頻泵固

6、定運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可以設(shè)計(jì)成變頻泵定時輪換運(yùn)轉(zhuǎn)方式。變頻泵定時輪換，即任何一臺并聯(lián)泵都有能夠成為變頻泵。w按變頻器任務(wù)原理，在運(yùn)轉(zhuǎn)中的變頻器不允許在其輸出端進(jìn)展切換；否那么在切換過程中會使變頻器中的某些電子器件遭到大電流沖擊而降低其壽命。在變頻泵自動輪換過程中，要在變頻器的輸出端進(jìn)展切換；為了維護(hù)變頻器，在進(jìn)展自動切換之前應(yīng)使變頻器停頓運(yùn)轉(zhuǎn)。在變頻器停頓運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下， 在其輸出端進(jìn)展切換。在切換好后再重新啟動變頻器恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，自動輪換控制的電路比較復(fù)雜，會添加變頻控制柜的造價(jià)并降低其運(yùn)用可靠性。 w當(dāng)變頻恒壓變量供水系統(tǒng)具有變頻泵自動輪換功能，其優(yōu)點(diǎn)是各并聯(lián)泵可定時輪換到變頻運(yùn)轉(zhuǎn)，使各并聯(lián)泵

7、的磨損平衡 。但是，在任一臺泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)時，萬一水泵缺點(diǎn)有能夠使變頻器維護(hù)跳閘而停頓任務(wù)。各并聯(lián)水泵是由變頻器控制運(yùn)轉(zhuǎn)的；當(dāng)變頻器跳閘，必然使一切并聯(lián)水泵停機(jī)而中斷供水。 w采用循環(huán)軟啟開任務(wù)方式的變頻恒壓給水系統(tǒng)，同樣存在上述變頻泵自動輪換任務(wù)方式的缺陷。VAS變頻恒壓供水機(jī)組變頻恒壓供水機(jī)組w 下面將以我司VAS系列產(chǎn)品為例，為大家簡單引見變頻恒壓供水機(jī)組的型號、構(gòu)造、主要配置(以下圖為我司VASL實(shí)物圖)VAS變頻恒壓供水機(jī)組型號引見變頻恒壓供水機(jī)組型號引見w 交互與并列的含義：w 交互：至少有一臺備用泵，不能夠一切并聯(lián)泵同一時間全部處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。w 并列：不存在絕對意義上的備用泵，系統(tǒng)需

8、求時，一切并聯(lián)泵均可同時處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。w 因此，普通提及“幾用幾備機(jī)組是指交互運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)組而言。VAS變頻恒壓供水系統(tǒng)流程圖變頻恒壓供水系統(tǒng)流程圖VAS變頻恒壓供水系統(tǒng)任務(wù)過程變頻恒壓供水系統(tǒng)任務(wù)過程w經(jīng)過壓力傳感器檢測罐體壓力，壓力電信號經(jīng)過自動控制電路識別、放大，控制接觸器動作，從而使水泵根據(jù)罐體內(nèi)壓力變化，自動運(yùn)轉(zhuǎn)和停頓，到達(dá)自動供水的目的。w任務(wù)過程：水泵啟動，將水經(jīng)過止回閥注入罐體，從而使罐體內(nèi)壓力增大，當(dāng)壓力到達(dá)所設(shè)定壓力上限時，壓力自動控制器自動封鎖水泵，使水泵停頓運(yùn)轉(zhuǎn)。由于供水罐體內(nèi)壓力高于供水管網(wǎng)壓力，所以能自動降壓供水，當(dāng)壓力減小到設(shè)定壓力下限時，自動控制水泵啟動，自動向供水

9、罐內(nèi)注水，如此往復(fù)，使設(shè)備不停供水，全自動運(yùn)轉(zhuǎn)。 VAS變頻恒壓供水機(jī)組構(gòu)造表示圖變頻恒壓供水機(jī)組構(gòu)造表示圖我司VAS變頻恒壓供水機(jī)組規(guī)范配置w 水泵(根據(jù)供水系統(tǒng)所需揚(yáng)程流量選擇水泵型號與臺數(shù))w 電控柜(根據(jù)水泵型號、臺數(shù)、變頻運(yùn)轉(zhuǎn)方式選擇)w 變頻器(包含于電控柜中)w 遠(yuǎn)傳壓力表(思索到儀表的匹配性,該項(xiàng)與電控柜同時采購)w 普通壓力表(上儀四廠)w 壓力罐(意大利Zlimet)w 閥門(止回閥/閘閥/彈性減振接頭等)w 管路(出水總管一套)w 底座(采用碳鋼焊接整體底座)w 其他管路附件電控柜電控柜 電控柜內(nèi)部主要包括：變頻器(品牌有西門子、三墾、三菱、ABB等)PLC可編程控制器低

10、壓電器繼電器調(diào)理器按鈕指示燈2006年中國變頻器用戶稱心十大品牌年中國變頻器用戶稱心十大品牌w 壓力罐是承壓容器的一個分支，它具有壓力容器的一切特征。w 壓力罐的種類繁多，要選擇適宜的供水壓力罐，必需對壓力罐進(jìn)展正確的分類。按承壓殼體的材質(zhì)可分為碳鋼、合金鋼、不銹鋼壓力罐，這些壓力罐在供水設(shè)備上都有運(yùn)用，但最常用的是碳鋼材質(zhì)。按供水機(jī)理可分為補(bǔ)氣式供水壓力罐、囊式供水壓力罐、隔膜式供水壓力罐。下面將簡要引見此三種壓力罐及其區(qū)別。w 壓力罐的供水原理都是一樣的，根據(jù)都是波馬定律：P1V1=P2V2，一定質(zhì)量的緊縮氣體是氣壓供水設(shè)備正常任務(wù)的根底。 w 我司普通采用碳鋼隔膜式壓力罐。補(bǔ)氣式壓力罐補(bǔ)

11、氣式壓力罐w補(bǔ)氣式壓力罐任務(wù)原理如下圖，當(dāng)壓力罐內(nèi)沒有水時，控制器啟動水泵往壓力罐內(nèi)注水，水位上升，罐內(nèi)的空氣被緊縮，壓力升高，當(dāng)水位升高到A點(diǎn)時，控制器控制水泵停機(jī)。當(dāng)用戶用水時，罐內(nèi)凈水在緊縮空氣的作用下向用戶供水，隨著罐內(nèi)水量減少，壓力下降，當(dāng)水位下降到B點(diǎn)時，電腦控制器啟動水泵向罐內(nèi)和管網(wǎng)注水，這樣反復(fù)動作到達(dá)了自動向用戶加壓供水的目的。 w補(bǔ)氣式壓力罐必需有補(bǔ)氣安裝w鍋爐定壓補(bǔ)水不可運(yùn)用補(bǔ)氣式壓力罐，因在高溫下水中的溶解氧對鋼鐵的腐蝕性極強(qiáng)，會大大縮短鍋爐的運(yùn)用壽命。 w 囊式壓力罐囊式壓力罐w 將一個大小比例適宜的充溢空氣的膠囊安裝在壓力罐內(nèi)，就叫做囊式壓力罐，加裝氣囊的主要用途是

12、防止罐內(nèi)的空氣溶解于水，以致壓力罐失去作用。除了造價(jià)高，與普通壓力罐沒有任何區(qū)別，如今大廠家早已不消費(fèi)這種壓力罐了，一個造價(jià)幾十元的自動補(bǔ)氣安裝就完全取代了這種膠囊的作用，而且經(jīng)普通壓力罐送出的水又成了富氧水。隔隔膜膜式式壓壓力力罐罐w 隔膜式壓力罐內(nèi)裝整體膠囊，膠囊大小與罐容積一樣，水存在膠囊內(nèi)，不與罐壁接觸，膠囊與罐壁之間充溢緊縮空氣，往罐內(nèi)注水時，膠囊膨脹，緊縮空氣被再次緊縮，壓力上升，水泵停機(jī)后，緊縮空氣擠壓膠囊，將囊內(nèi)的水供應(yīng)用戶，同時緊縮空氣體積膨脹，壓力減小，待壓力下降到設(shè)定的最低壓力時，水泵再次啟動，如此往復(fù)。隔膜壓力罐的選型隔膜壓力罐的選型w 1.確定最大小時用水量Qw Q最

13、大小時用水量(m3/h)w m 用水人數(shù)w qr用水量規(guī)范(升/人日)w T 用水時間(小時)普通取24小時w K 小時變化系數(shù)，普通取1.8-2.5w /h)(m10003KTmqQr隔膜壓力罐的選型隔膜壓力罐的選型w 2.確定氣壓給水設(shè)備最低任務(wù)壓力P1和最高任務(wù)壓力P2w P1罐內(nèi)氣體最低任務(wù)壓力(MPa)w h1水池最低水位至建筑物最高點(diǎn)的垂直差(m)w h2管網(wǎng)沿程損失(m)w h3管網(wǎng)部分損失(m)w h4最不利用水點(diǎn)的流出水頭(m)w h5消防需加水頭(m)(如需求消防功能時)w 102 換算系數(shù) 1 Mpa102mH2Ow w P2最高任務(wù)壓力(MPa)w 最低任務(wù)壓力與最高任

14、務(wù)壓力之比，即P1/P2，w 普通取0.650.850.098(MPa)-098. 012PP(MPa)102)(543211hhhhhP5隔膜壓力罐的選型隔膜壓力罐的選型w 3.根據(jù)Q和(P1+P2)/2選擇配套水泵w 選定水泵的揚(yáng)程為H，流量為qb，當(dāng)H= (P1+P2)/2時，w qb1.2Q隔膜壓力罐的選型隔膜壓力罐的選型w 4.根據(jù)水泵的流量，確定氣壓水罐調(diào)理水容積Vsw Vs 給水系統(tǒng)所需氣壓罐調(diào)理容積(m3)w C 平安系數(shù)，普通取1.01.3w qb 任務(wù)水泵計(jì)算流量(m3/h) w 即任務(wù)泵組中最大一臺水泵在H=(P1+P2)/2時的流量，且該流量應(yīng)在水泵性能曲線的高效區(qū)內(nèi)。w )(m43nCqVbs隔膜壓力罐的選型隔膜壓力罐的選型w 5.確定氣壓水罐型號w V總氣壓水罐容積(m3)w 氣壓水罐容積系數(shù)取1.05w 氣壓水任務(wù)壓力之比，取值w 與計(jì)算P2時應(yīng)一致w 根據(jù)氣壓水罐的總?cè)莘eV總及最高任務(wù)壓力P2， 對照氣壓罐樣w 本，確定氣壓水罐的規(guī)格，使V