自動恒壓供水系統在開發和設計過程中,采用國際先進的組態理念,吸收當前國內外先進組態軟件的優秀成果,并經過嚴格的實驗測試和眾多行業的現場實踐。
自動恒壓供水系統是國民生產生活中不可缺少的重要一環。傳統供水方式占地面積大,水質易污染,基建投資多,而最主要的缺點是水壓不能保持恒定,導致部分設備不能正常工作。變頻調速技術是一種新型成熟的交流電機無極調速技術,它以其獨特優良的控制性能被廣泛應用于速度控制領域,特別是供水行業中。由于安全生產和供水質量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著嚴格的要求,因而變頻調速技術得到了更加深入的應用。恒壓供水方式技術先進、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節約電能、自動化程度高,在自動恒壓供水系統中可完成以下功能:
(1)維持水壓恒定
(2)控制系統可手動/自動運行
(3)多臺泵自動切換運行
(4)系統睡眠與喚醒,當外界停止用水時,系統處于睡眠狀態,直至有用水需求時自動喚醒
(5)在線調整PID參數;
(6)泵組及線路保護檢測報警,信號顯示等將管網的實際壓力經反饋后與給定壓力進行比較,當管網壓力不足時,變頻器增大輸出頻率,水泵轉速加快,供水量增加,迫使管網壓力上升。反之水泵轉速減慢,供水量減小,管網壓力下降,保持恒壓供水。
一般供水方式,多為用水量調節開停泵數量,壓力偏小時加泵,壓力偏高時減泵。傳統控制方式為人工手動控制,存著如下缺點: 操作方式落后,人為因素很大;管理方式落后,無法建立嚴格科學管理體制;設備運行不合理,維修量大,使用壽命短;能耗高、機械磨損大,生產成本高;采用自動恒壓供水系統,可以大大改善供水性能,穩定供水壓力,節約電能。
自動恒壓供水系統采用一臺變頻器控制多臺水泵以循環工作方式,中心控制器為PLC可編程控制器,以設定壓力和反饋壓力為控制目標,以PID為控制算法組成閉環控制系統。以降壓啟動柜或軟啟動器作為工頻運行回路或獨立后備系統。實時采集水網參數、電網參數、電機溫度、設備運行狀態,達到優化運行、可靠保護、確保供水、節約電耗。
控制方式
以出口總管網水壓為控制目標,以供水時間、季節為參考值,合理組合開泵臺數,減少開停泵次數,達到穩定水壓、節電供水之目。
1、調節開、停泵組數量和變頻調速泵轉速,達到調節管網水壓目,穩定供水壓力。
2、調節精度:-0.1Mpa~+0.1Mpa。
3、以管網水壓為控制目標,達到高效節能供水。
4、以24小時為周期,用水量不同可上分段設定供水壓力,PLC依據設定值自動運行。
5、以“先入先出”為準則,對水泵進行優化組合,循環投切。 對變頻機組負荷實時計算,確定各泵開、停時間,使各泵高效區段工作并磨損均勻。
6、閥門自動控制。工作程序為:
開泵----檢測泵出口水壓----壓力達到設定值時開閥----檢測閥門開盡限位。
關閥----檢測閥門關盡限位----停泵。
7、PLC精確控制,使泵組變、工頻運行實現無擾動切換。并保證各泵磨損均勻。
8、對供水量計算,限制泵組臨界狀態頻繁起停。
9、每臺泵組后備手動軟起控制功能,確保故障情況下不間斷供水。
10、水壓異常報警,低水池水位過低自動停機,用水量極小時自動停機。
11、軟啟動,減少了單泵啟動電流、沖擊和水泵機械磨損,延長設備使用壽命。
12、PLC與上位監控站連網功能。
13、自動運行,遠程運行,手動運行。手動運行為最高優先權。
14、 監測所有設備相關參數:電機電壓、電流、溫度、運行時間、運行狀態、出口水壓、閥門 狀態、閥門故障、水池水位、管網水壓、水質參數。 中心控制室進行網絡通訊,協調生產。
15、 對排污泵進行實時監控和自動控制。
自動恒壓供水系統技術經濟指標分析
1、水泵其揚程(H)、流 量(Q)、轉速(N)和軸功率(P)之間存如下關系: Q=K1*N H=K2*N2 P=K3*H*Q=K1*K2*K3*N3=K*N3
由此可見,水泵出口流量與轉速成正比,揚程與轉速平方成正比,消耗軸功率與轉速三次方成正比。對水泵進行調速運行,對供水流量與壓力進行調節,有著非常明顯節能效果。當變頻泵運行45Hz時。比工頻運轉節電27%。P(45)/p(50)=(45/50)3=73%
2、應用變頻調速可以用水需求量對水泵流量進行無級調整,減少開停工頻泵次數,減少對電網及水泵機械沖擊,延長設備使用壽命,大大減少爆管危險性,減少工程維修費用和跑水浪費,間接節約了成本。
3、供水施工經驗和運行數據分析,一般每天可分為幾個檔次壓力供水,其直接節電率10%以上。考慮減少維修費用,延長設備使用壽命,提高管理水平和自動化監控能力等間接節能效率,總節能率可達18%以上。
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