變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理

變頻恒壓供水機(jī)組

結(jié)構(gòu)和原理變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!變頻恒壓供水機(jī)組概述變頻恒壓供水機(jī)組是一種對(duì)水泵機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水的智能型機(jī)電一體化裝置，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，可通過控制水泵的轉(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)。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)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!變頻恒壓供水機(jī)組的特點(diǎn)采用變頻恒壓可編程控制，可滿足用戶多種需求無級(jí)變速運(yùn)行，節(jié)能效果顯著可保持給水系統(tǒng)壓力恒定，工作壓力按需設(shè)定采用變頻器啟動(dòng)和停泵，無啟動(dòng)電流，延長(zhǎng)水泵壽命實(shí)現(xiàn)無人值守，PLC控制智能化運(yùn)行有效防止水錘，延長(zhǎng)管路管件壽命結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，投資小，施工期短，不需水塔或高位水箱供水可靠性高，對(duì)過流、過欠壓、水位過低及變頻器故障可自行判斷處理，具有完備的電氣安全保護(hù)及電機(jī)故障跨越功能變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!變頻恒壓供水機(jī)組應(yīng)用范圍高層建筑、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企事業(yè)等生活用水各種類型的工業(yè)用水各種水廠、污水處理廠、農(nóng)業(yè)排灌站等供水系統(tǒng)空調(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)鍋爐恒壓補(bǔ)水系統(tǒng)各類舊有供水系統(tǒng)的改造變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!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ΔP=Pa-P，即節(jié)省的電能，ΔH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。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!變頻恒壓供水工作模式簡(jiǎn)介2.變頻循環(huán)軟啟動(dòng)工作模式投入：在這種供水模式中，當(dāng)供水流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(不通過變頻器供電)變頻器則另外啟動(dòng)一臺(tái)并聯(lián)泵投入工作。隨著用水流量繼續(xù)增大，其余各并聯(lián)泵均按上述相同的方式軟啟動(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)泵退出的原則由變頻控制器單板計(jì)算機(jī)控制。

變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!VAS變頻恒壓供水機(jī)組下面將以我司VAS系列產(chǎn)品為例，為大家簡(jiǎn)單介紹變頻恒壓供水機(jī)組的型號(hào)、結(jié)構(gòu)、主要配置(下圖為我司VASL實(shí)物圖)變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!VAS變頻恒壓供水系統(tǒng)流程圖變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!VAS變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!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可編程控制器低壓電器繼電器調(diào)節(jié)器按鈕指示燈變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!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。壓力罐的種類繁多，要選擇合適的供水壓力罐，必須對(duì)壓力罐進(jìn)行正確的分類。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)備上都有應(yīng)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)要介紹此三種壓力罐及其區(qū)別。壓力罐的供水原理都是相同的，根據(jù)都是波－馬定律：P1V1=P2V2，一定質(zhì)量的壓縮氣體是氣壓供水設(shè)備正常工作的基礎(chǔ)。

我司一般采用碳鋼隔膜式壓力罐。壓力罐簡(jiǎn)介變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!囊式壓力罐將一個(gè)大小比例合適的充滿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，現(xiàn)在大廠家早已不生產(chǎn)這種壓力罐了，一個(gè)造價(jià)幾十元的自動(dòng)補(bǔ)氣裝置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。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!隔膜壓力罐的選型1.確定最大小時(shí)用水量QQ—最大小時(shí)用水量(m3/h)m—用水人數(shù)qr—用水量標(biāo)準(zhǔn)(升/人·日)

T—用水時(shí)間(小時(shí))一般取24小時(shí)

K—小時(shí)變化系數(shù)，一般取1.8-2.5

變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!5隔膜壓力罐的選型3.根據(jù)Q和(P1+P2)/2選擇配套水泵選定水泵的揚(yáng)程為H，流量為qb，當(dāng)H=(P1+P2)/2時(shí)，

qb≥1.2Q變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!隔膜壓力罐的選型5.確定氣壓水罐型號(hào)V總—?dú)鈮核奕莘e(m3)β—?dú)鈮核奕莘e系數(shù)取1.05α—?dú)鈮核ぷ鲏毫χ?，取值與計(jì)算P2時(shí)應(yīng)一致根據(jù)氣壓水罐的總?cè)莘eV總及最高工作壓力P2，對(duì)照氣壓罐樣本，確定氣壓水罐的規(guī)格，使V0≥V總，如一臺(tái)罐不能滿足要求，可用多臺(tái)罐組合，使∑V0≥V總，再根據(jù)P2選定氣壓水罐的工作壓力等級(jí)。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!

采用變頻調(diào)速恒壓供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資量，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且具有明顯的節(jié)能效果。

結(jié)束語變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!變頻恒壓供水機(jī)組原理變頻恒壓供水機(jī)組的原理來自于水泵比例律，而水泵比例律是由水泵的相似律推導(dǎo)而來的

水泵的相似律：變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!變頻恒壓供水工作模式簡(jiǎn)介變頻恒壓供水通常有兩種工作模式：1.變頻泵固定工作模式：投入：當(dāng)用水量小于一臺(tái)泵在工頻恒壓條件下的流量，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),其余各并聯(lián)工頻泵按相同的原理投入。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)關(guān)閉一臺(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，然后慢慢上升以滿足恒壓供水的要求。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!兩種工作模式的比較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，變頻泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)，變頻泵運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)。為了均衡各水泵的運(yùn)行時(shí)間，對(duì)于變頻泵固定運(yùn)行方式，可以設(shè)計(jì)成變頻泵定時(shí)輪換運(yùn)行方式。變頻泵定時(shí)輪換，即任何一臺(tái)并聯(lián)泵都有可能成為變頻泵。按變頻器工作原理，在運(yùn)行中的變頻器不允許在其輸出端進(jìn)行切換；否則在切換過程中會(huì)使變頻器中的某些電子器件受到大電流沖擊而降低其壽命。在變頻泵自動(dòng)輪換過程中，要在變頻器的輸出端進(jìn)行切換；為了保護(hù)變頻器，在進(jìn)行自動(dòng)切換之前應(yīng)使變頻器停止運(yùn)行。在變頻器停止運(yùn)行的條件下，在其輸出端進(jìn)行切換。在切換好后再重新啟動(dòng)變頻器恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，自動(dòng)輪換控制的電路比較復(fù)雜，會(huì)增加變頻控制柜的造價(jià)并降低其使用可靠性。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)行，使各并聯(lián)泵的磨損均衡。但是，在任一臺(tái)泵變頻運(yùn)行時(shí)，萬一水泵故障有可能使變頻器保護(hù)跳閘而停止工作。各并聯(lián)水泵是由變頻器控制運(yùn)行的；當(dāng)變頻器跳閘，必然使所有并聯(lián)水泵停機(jī)而中斷供水。采用循環(huán)軟啟動(dòng)工作模式的變頻恒壓給水系統(tǒng)，同樣存在上述變頻泵自動(dòng)輪換工作模式的缺點(diǎn)。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!VAS變頻恒壓供水機(jī)組型號(hào)介紹交互與并列的含義：交互：至少有一臺(tái)備用泵，不可能所有并聯(lián)泵同一時(shí)間全部處于運(yùn)行狀態(tài)。并列：不存在絕對(duì)意義上的備用泵，系統(tǒng)需要時(shí)，所有并聯(lián)泵均可同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。因此，一般提及“幾用幾備機(jī)組”是指交互運(yùn)行的機(jī)組而言。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!VAS變頻恒壓供水系統(tǒng)工作過程通過壓力傳感器檢測(cè)罐體壓力，壓力電信號(hào)經(jīng)過自動(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)行和停止，達(dá)到自動(dòng)供水的目的。工作過程：水泵啟動(dòng)，將水通過止回閥注入罐體，從而使罐體內(nèi)壓力增大，當(dāng)壓力達(dá)到所設(shè)定壓力上限時(shí)，壓力自動(dòng)控制器自動(dòng)關(guān)閉水泵，使水泵停止運(yùn)行。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)向供水罐內(nèi)注水，如此往復(fù)，使設(shè)備不停供水，全自動(dòng)運(yùn)行。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!我司VAS變頻恒壓供水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)配置水泵(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))電控柜(根據(jù)水泵型號(hào)、臺(tái)數(shù)、變頻運(yùn)行方式選擇)變頻器(包含于電控柜中)遠(yuǎn)傳壓力表(考慮到儀表的匹配性,該項(xiàng)與電控柜同時(shí)采購)普通壓力表(上儀四廠)壓力罐(意大利Zlimet)閥門(止回閥/閘閥/彈性減振接頭等)管路(出水總管一套)底座(采用碳鋼焊接整體底座)其他管路附件變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!2006年中國變頻器用戶滿意十大品牌變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!補(bǔ)氣式壓力罐補(bǔ)氣式壓力罐工作原理如圖所示，當(dāng)壓力罐內(nèi)沒有水時(shí)，控制器啟動(dòng)水泵往壓力罐內(nèi)注水，水位上升，罐內(nèi)的空氣被壓縮，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)凈水在壓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)作達(dá)到了自動(dòng)向用戶加壓供水的目的。補(bǔ)氣式壓力罐必須有補(bǔ)氣裝置鍋爐定壓補(bǔ)水不可使用補(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)大大縮短鍋爐的使用壽命。

變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!隔膜式壓力罐隔膜式壓力罐內(nèi)裝整體膠囊，膠囊大小與罐容積相同，水存在膠囊內(nèi)，不與罐壁接觸，膠囊與罐壁之間充滿壓縮空氣，往罐內(nèi)注水時(shí)，膠囊膨脹，壓縮空氣被再次壓縮，壓力上升，水泵停機(jī)后，壓縮空氣擠壓膠囊，將囊內(nèi)的水供給用戶，同時(shí)壓縮空氣體積膨脹，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)。變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!隔膜壓力罐的選型2.確定氣壓給水設(shè)備最低工作壓力P1和最高工作壓力P2P1—罐內(nèi)氣體最低工作壓力(MPa)h1—水池最低水位至建筑物最高點(diǎn)的垂直差(m)h2—管網(wǎng)沿程損失(m)h3—管網(wǎng)局部損失(m)h4—最不利用水點(diǎn)的流出水頭(m)h5—消防需加水頭(m)(如需要消防功能時(shí))102—換算系數(shù)1Mpa≈102mH2O

P2—最高工作壓力(MPa)α—最低工作壓力與最高工作壓力之比，即P1/P2，一般取0.65～0.85變頻恒壓供水機(jī)組結(jié)構(gòu)及原理共29頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!隔膜壓力罐的選型4.根據(jù)水泵的流量，確定氣壓水罐調(diào)節(jié)水容積Vs

Vs—給水系統(tǒng)所需氣壓罐調(diào)節(jié)容積(m3)C—安全系數(shù)，一般取1.0～