大型一体化供水设备原理

　　恒压供水是一种水利的供水方式。供水是民生活中*的重要一环。传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，而主要的缺点是水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作。

　　恒压供水能够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。

　　变频调速技术是一种成熟的交流电机调速技术，它以其独优良的控制性能被于速度控制领域，别是供水行业中。由于安和供水质量的殊需要，对恒压供水压力着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的。恒压供水方式技术、、操作方便、、节约电能、自动化程，在泵站供水中可完成以下功能：

　　(1)维持;

　　(2)控制可手动/

　　(3)多台泵自动切换;

　　(4)睡眠与唤醒，当外界停止用水时，处于睡眠状态，直至用水需求时自动唤醒;

　　(5)在线调整PID参数;

　　(6)泵组及线路保护检测报警，信号显示等。

　　将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较，当管网压力不足时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，供水量增加，迫使管网压力上升。反之水泵转速减慢，供水量减小，管网压力下降，保持恒压供水。

　　硬件

　　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选择而不同。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。的其它优点

　　变频器

　　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。

　　恒压供水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，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，终达到率的。

　　变频方式

　　通常在同一路供水中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所水泵配用一台变频器;其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，终达到管网恒压的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向。

　　PID控制原理

　　根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环。但被控制的点是非线性、大惯性的，控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

　　要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水管道长、管径大，管网的充压都较慢，故是一个大滞后，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制调节。

　　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：

　　1、 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;

　　2、 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;

　　3、 可以消除起动和停机时的水锤效应;

　　一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵速供水量相差很多时，工程师建议，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留足够的容量。

　　虽然水泵在低速时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

　　在主要功能预置方面，频率应以电动机的额定频率为变频器的工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。

　　恒压供水点

　　1、 节电：优化的控制软件，使水泵实现大限度地;

　　2、 节水：根据实际用水情况设定管网压力，水泵出水量，减少了水的跑、漏现象;

　　3、 ：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。

　　4、 联网功能：采用中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。

　　5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。

　　6、 自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。一自控出现故障，用户可以直接操作手动，以保护供水。

　　范围

　　1、 自来水、加压泵房

　　2、 居民生活区、宾馆及其它建筑

　　3、 企业用水

　　4、锅炉循环水

　　5、 农田灌溉

　　同其它供水方式相比较，变频恒压供水，除了具突出的效果外，还以下显而易见的优点：

　　1、恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具降低管道阻力大大减少截流损失的效能。

　　2、由于变量泵工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量，泵转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。

　　3、水泵电动机采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免电动机启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了电动机突然加速造成泵的喘振。*消除水锤现象。

　　4、实现恒压，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。

大型一体化供水设备原理

　使用领域

　　1、自来水供水、生活小区及消防供水，亦可用于热水、恒压喷淋等。

　　2、工业企业生活、供水及工其它需恒压控制领域(如空压机的恒压供、恒压供风)。各种场合的恒压、变压控制，冷却水和循环供水。

　　3、污水泵站、污水处理及污水提升。

　　4、农业灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉。

　　5、宾馆、大型公共建筑供水及消防。

　　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： +45℃且通风良好。

　　明基设备限坐落于潍坊市。是设备的，本是一家从事设备的设计、开发、，、技术培训、水处理药剂研究与零配件为一体的企业。：玻璃钢一体化污水处理设备、地埋式生活污水处理设备、工业废水处理设备、加药装置、一体化自动加药设备、二氧化氯发生器、UASB厌氧反应设备、IC反应器、一体化污水处理设备、缓释消毒器