自动恒压变频供水设备

系统硬件

    系统采用压力传感器、PLC和变频器作为控制装置，实现所需功能。 安装在管网干线上的压力传感器，用于检测管网的水压，将压力转化为4～20 mA的电流或者是0~10V的电压信号，提供给变频器。

    变频器是水泵电机的控制设备，能按照水压恒定需要将0～50 Hz的频率信号供给水泵电机，调整其转速SAJ变频器，即预先编置好的参数集，将使用过程中所需设定的参数数量减小到小，参数的缺省值依宏的而不同。系统采用PID控制的宏，进行闭环控制。变频器根据恒压时对应的电压设定值与从压力传感器得的反馈电流信号，利用PID控制宏自动调节，改变频率输出值来调节所控制的水泵电机转速，以管网压力恒定要求。系统的其它优点。

自动恒压变频供水设备

范围

    1、高层建筑、居民小区、别墅等居民生活用水。

    2、企事业单位、宾馆、写字楼、百货商场，大型洗浴、、学校，体育馆，高尔夫球场，机场等场所的日常用水。

    3、已建好的水池，可以采用负压供水设备与水池共用的供水方式，进一步;

4、对原压供水设备进行改造，可以充分利用原的压罐;

5、各种循环系统，自来水的中间加压泵站;

6、其他:老旧水池供水及其它形式供水的改造;

7、农田灌溉系统;

8、、洗涤装置、食品工业、工、工矿的用水。

    恒压供水系统对于用户是非常重要的。在生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响生活质量，严重时会影响生存安，如发生火灾时，若供水压力不足或或水，不能迅速灭火，可能引起重大损失和人员伤亡。所以，用水区域采用正艺恒压供水系统，能产生较大的效益和社会效益。

    随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的供水控制系统取代了以往高位水

    箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安的性能、简单方便的操作方式、以及齐周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，终达到强效率的。

自动恒压变频供水设备研发

工作条件

1、输送介质：冷热清洁、非易燃易爆并不含固体颗粒或纤维的液体。
2、液体温度：常温型 -15 ℃至 +70 ℃ 热水型 +70 ℃ 至 +120℃
3、周围环境：水滴、蒸汽，漂浮性尘埃及金属微粒场所。日光照射，高温及严重落尘场所。腐蚀、易 燃性体及液体场所。震动、保养检查容易之场所。
4、环境温度：zui高 +45℃且通风良好。

选型说明
    变频供水设备主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。变频控制柜由断路器、变频器、接触器、中间继电器、PLC等组成。
供水系统
    （1）蓄水池容量应大于每小时大供水量。
    （2）水泵扬程应大于实际供水高度。
    （3）水泵流量总和应大于实际大供水量。
    （4）变频控制柜选型：
    用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数，然后对控制柜进行选型。
变频器
    根据工艺要求，建议配用ABB ACS600系列变频器。ACS 600系列变频器是ABB采用直接转矩控制（DTC）技术，结合诸多的工艺推出的高性能变频器。
主要技术数据：
     控制连接：2个可编程的模拟输入（AI）；1个可编程的模拟输出（AO）；5个可编程的数字输入（DI）；2个可编程的数字输出（DO）。
    连续负载能力：150% In，每10分钟允许1分钟
    串行通讯能力：规准的RS—485接口可使变频器方便地与计算机连接。
    保护性：过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护、AI信号丢失保护等。外型，。产品经过多种电安规范，符合GE、UL及质量体系ISO9001和ISO4001等。
    ACS600变频器内置PID、PFC、预磁通等八种宏，只需需要的宏，相应的所参数都自动设置，输入输出端子也将自动配置。

适用范围：

    自动变频恒压供水设备供水压力0.15~2.0MP，供水高度10－200米，单套设备每小时供水量10~50000m3/h，可用于大、中、小型自来水的配套改造；可用于企事业单位、住宅区、农村的、生活、办公用水。

变频恒压给水设备变频控制原理

    用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，效果十分突出(可根据具体情况计算出来)。其优点是：

    a、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;

    b、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命;

    c、 可以消除起动和停机时的水锤效应。

压罐大小计算

定压系统中（变频供水、恒压供水等）膨胀罐的选型，为避免水泵频繁启动，膨胀罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量（L/min），计算公式如下：V = K×Amax

K = 水泵的工作系数，随水泵功率不同而变化，具体见下表：

P（HP） 1-2 2-4 5-8 9-12 >12

K 0.25 0.375 0.625 0.875 1

Amax = 水泵的大流量（L/min）

Pmax = 水泵的zui高工作压力（水泵停机时系统的压力）

Pmin = 水泵的低工作压力（水泵启动时系统的压力）

Ppre = 压罐的预充压力

V = 压罐的体积

设备选型依据

    1. 一套变频恒压供水设备的基本依据是设计的供水流量和供水压力（水的扬程），另外还需考虑到用途的流量变化类型。

    2. 连续型：一天内很少流量为零的时候，或本身管网的正常泄漏就保持一定的流量，例如，大型宾馆，饭店工矿企业的加压系统等。

    3. 间歇型：用水低谷时间较长且流量很小或为零，例：小型办公楼、写字楼、商住楼、各类住宅，及用水等

    4. 同时还应考虑在供水的某一段时间内流量的变化，以及不同季节流量的变化、不同地区用水的不同等多方面的因素。

    5. 消防给水设备以及喷淋给水设备一般应压式给水设备，因其处于系统保压状态，流量的变化，压式给水设备可以应付一般的管内的泄漏，并增加一台小流量的副泵，平时就需启动主泵，节省能源。

    6. 生活给水设备变频给水设备或压式给水设备都可，两者各优点。

核心技术
    变频塔供水设备是将交流变频调速技术和微机控制技术于水泵设备之中，并与水泵机组相结合的机电一体化供水装置。其核心设备交流变频调速控制柜融合了的微机控制变频调速技术，的微机控制PID调节技术和的微机可编程控制器等上技术。本设备依据供水管网中瞬时变化的压力和流量参数，自动改变水泵的台数和转速，实现恒压变量供水的闭环调节。
    随着二次供水加压技术的发展，变频供水设备从根本上解决了这些问题。变频供水设备用于企事业单位、住宅区及农村的、生活、办公用水。供水户在20－2000户。日供水量在20－50000m3，供水高度达150米，即50层楼房。
主要技术数据：
     控制连接：2个可编程的模拟输入（AI）；1个可编程的模拟输出（AO）；5个可编程的数字输入（DI）；2个可编程的数字输出（DO）。
    连续负载能力：150% In，每10分钟允许1分钟
    串行通讯能力：规准的RS—485接口可使变频器方便地与计算机连接。
    保护性：过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护、AI信号丢失保护等。外型，。产品经过多种电安规范，符合GE、UL及质量体系ISO9001和ISO4001等。
    ACS600变频器内置PID、PFC、预磁通等八种宏，只需需要的宏，相应的所参数都自动设置，输入输出端子也将自动配置。
PLC选型
    PLC建议采用西门子S7-200型。SIMATIC S7-200 可编程序控制器是模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的；大范围的各种功能模块可以非常好的满足和适应任务，各种单独的模块之泛组合以用于扩展。多种的性能递增的CPU和丰富的且带许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完根据实际合适的模块。当任务规模扩大，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

变频调速的点及分析

    用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

设备

（一）稳流补偿器和真空抑制器控制
    当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时，真空抑制器打开，空进入稳流补偿器中，使原本封闭的补偿器变为断流水箱，抑制负压产生，另在稳流补偿器中设置液位控制，当低于低位时，水泵停止工作。
（二）自控限流
    当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时，通过压力传感信号的反馈，采取限制变频器，使水泵不量取水，而当市政管网供水满足要求时，系统恢复正常。
（三）压力控制点方式
    当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时，直起变流量恒压供水泵，待供水满足要求后，系统恢复正常。尽管负压供水设备企业这几年发展很快，但它在相关规准以及技术环节等方面还是存在以下不足：
    先，它的具一定的限制性。由于它缺少二次储水装置，市政供水一旦故障，整个设备停止而处于停水状态，因此对于那些不能间断供水的殊用户，它并不适用。
    其次，由于它是一种的设备，技术环节还待于进一步成熟，条件也待于市政供水条件的变化而不断完善。

自动恒压变频供水设备

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