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(duì)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(guò)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(wú)級(jí)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(dòng)

2、和停泵，無(wú)啟動(dòng)電流，延伸水泵壽命w 實(shí)現(xiàn)無(wú)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(duì)過(guò)流、過(guò)欠壓、水位過(guò)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(lèi)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(lèi)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(lái)自于水泵比例律，而水泵比例律是由水

3、泵的類(lèi)似律推導(dǎo)而來(lái)的w w 水泵的類(lèi)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(shí)，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(shí)，從上圖n2曲線我們可以看出，轉(zhuǎn)速下降為n2時(shí)，依然可以保證系統(tǒng)壓力Hb，但從功率曲線可以看出此時(shí)與n1轉(zhuǎn)速時(shí)的功率差P=Pa-P，即節(jié)省的電能，H可看作是節(jié)省的無(wú)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(jiǎn)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(tái)泵在工頻恒

4、壓條件下的流量，由一臺(tái)變頻泵調(diào)速恒壓供水；當(dāng)用水量增大時(shí)，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(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)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(shí)候，變頻供水控制器發(fā)出一個(gè)指令，自動(dòng)封鎖一臺(tái)工頻泵使之超出并聯(lián)供水。為了減少工頻泵自動(dòng)投入或超出時(shí)的沖擊水力的或電流的沖擊。在投入時(shí)，變頻泵的轉(zhuǎn)速 自動(dòng)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(jiǎn)介 2.變頻循環(huán)軟啟開(kāi)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(shí)，由變頻泵自動(dòng)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(tái)水泵切換到由工頻電網(wǎng)直接 供電(不經(jīng)過(guò)變頻器供電)變頻器那么另外啟動(dòng)一臺(tái)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(dòng)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(dòng)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(shí)間最長(zhǎng)。為了平衡各水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，對(duì)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(shí)輪換運(yùn)轉(zhuǎn)方式。變頻泵定時(shí)輪換，即任何一臺(tái)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(guò)程中會(huì)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(dòng)輪換過(guò)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(dòng)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(dòng)變頻器恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，自動(dòng)輪換控制的電路比較復(fù)雜，會(huì)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(dòng)輪換功能，其優(yōu)點(diǎn)是各并聯(lián)泵可定時(shí)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(tái)泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，萬(wàn)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(kāi)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(dòng)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(jiǎn)單引見(jiàn)變頻恒壓供水機(jī)組的型號(hào)、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(hào)引見(jiàn)變頻恒壓供水機(jī)組型號(hào)引見(jiàn)w 交互與并列的含義：w 交互：至少有一臺(tái)備用泵，不能夠一切并聯(lián)泵同一時(shí)間全部處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。w 并列：不存在絕對(duì)意義上的備用泵，系統(tǒng)需

8、求時(shí)，一切并聯(lián)泵均可同時(shí)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(guò)程變頻恒壓供水系統(tǒng)任務(wù)過(guò)程w經(jīng)過(guò)壓力傳感器檢測(cè)罐體壓力，壓力電信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)控制電路識(shí)別、放大，控制接觸器動(dòng)作，從而使水泵根據(jù)罐體內(nèi)壓力變化，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停頓，到達(dá)自動(dòng)供水的目的。w任務(wù)過(guò)程：水泵啟動(dòng)，將水經(jīng)過(guò)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(shí)，壓力自動(dòng)控制器自動(dòng)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(dòng)降壓供水，當(dāng)壓力減小到設(shè)定壓力下限時(shí)，自動(dòng)控制水泵啟動(dòng)，自動(dòng)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(dòng)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(hào)與臺(tái)數(shù))w 電控柜(根據(jù)水泵型號(hào)、臺(tái)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(shí)采購(gòu))w 普通壓力表(上儀四廠)w 壓力罐(意大利Zlimet)w 閥門(mén)(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(mén)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(guó)變頻器用戶稱(chēng)心十大品牌年中國(guó)變頻器用戶稱(chēng)心十大品牌w 壓力罐是承壓容器的一個(gè)分支，它具有壓力容器的一切特征。w 壓力罐的種類(lèi)繁多，要選擇適宜的供水壓力罐，必需對(duì)壓力罐進(jìn)展正確的分類(lèi)。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(jiǎn)要引見(jiàn)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(méi)有水時(shí)，控制器啟動(dòng)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(shí)，控制器控制水泵停機(jī)。當(dāng)用戶用水時(shí)，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(shí)，電腦控制器啟動(dòng)水泵向罐內(nèi)和管網(wǎng)注水，這樣反復(fù)動(dòng)作到達(dá)了自動(dòng)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(duì)鋼鐵的腐蝕性極強(qiáng)，會(huì)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(gè)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(méi)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(gè)造價(jià)幾十元的自動(dòng)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(shí)，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(shí)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(shí)，水泵再次啟動(dòng)，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(shí)用水量Qw Q最

13、大小時(shí)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(shí)間(小時(shí))普通取24小時(shí)w K 小時(shí)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(shí))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(shí)，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(tái)水泵在H=(P1+P2)/2時(shí)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(hào)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(shí)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(duì)照氣壓罐樣w 本，確定氣壓水罐的規(guī)格，使V