恒压供水系统（课堂PPT）

1、1内部资料恒压供水系统2内部资料常用供水工艺传统供水方式传统供水方式n水箱水箱/水塔供水：重力供水水塔供水：重力供水特点：供水压力比例恒定，有储水特点：供水压力比例恒定，有储水缺点：要建水塔或水箱，面积大，不美观等缺点：要建水塔或水箱，面积大，不美观等n气压供水：管道加压气压供水：管道加压特点：灵活，建设快，无污染，改变压力罐特点：灵活，建设快，无污染，改变压力罐 压力来改变供水压力压力来改变供水压力缺点：需要压力罐，投资大，压力变化大，缺点：需要压力罐，投资大，压力变化大， 运行效率低，能耗大运行效率低，能耗大n压力水罐供水：压力水罐供水：潜水泵打水到水罐，加压，进行供水潜水泵打水到水罐，加

2、压，进行供水恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合3内部资料恒压供水变频恒压供水变频恒压供水n恒压要求：恒压要求：随供用水量等参数变化，保持供水压力不变随供用水量等参数变化，保持供水压力不变n恒压供水控制系统构成恒压供水控制系统构成n变频器变频器nPLCn电控器件电控器件n主要应用场合主要应用场合n高层建筑，居民小区，企事业等用水高层建筑，居民小区，企事业等用水n工业需要恒压供水，冷却水循环，热力水循环，锅炉工业需要恒压供水，冷却水循环，热力水循环，锅炉补水等补水等n中央空调系统中央空调系统n自来水厂增压系统自来水厂增压系统

3、n农田灌溉，污水处理，人造喷泉农田灌溉，污水处理，人造喷泉n各种流体恒压控制系统各种流体恒压控制系统恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合4内部资料恒压供水变频恒压供水优点变频恒压供水优点n高效节能高效节能n占地面积小，投入小，效率高占地面积小，投入小，效率高n配置灵活，自动化程度高，功能齐全，配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠灵活可靠n运行合理，平均转速下降，轴上扭矩运行合理，平均转速下降，轴上扭矩和摩擦减少，提高水泵寿命和摩擦减少，提高水泵寿命n实现水泵的软起和软停，消除水锤效实现水泵的软起和软停，消除水锤效应应

4、n操作简便，省时省力操作简便，省时省力恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合5内部资料水泵机械特性水泵供水基本模型及参数水泵供水基本模型及参数流量，流量，M3/S扬程扬程,M全扬程全扬程,M实际扬程实际扬程,M损失扬程损失扬程,M管阻管阻压力压力恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合水面水泵压力表生活小区实际扬程6内部资料水泵机械特性供水系统特性供水系统特性管阻特性：流量越大，扬程管阻特性：流量越大，扬程越大，曲线越大，曲线1扬程特性：流量越大，系统扬程特

5、性：流量越大，系统扬程越小，曲线扬程越小，曲线2系统工作点系统工作点扬程曲线和管阻曲线的交点，扬程曲线和管阻曲线的交点，供水工作点，供水工作点，A阀门开度阀门开度100%，转速，转速100%，额定工作点，自，额定工作点，自然工作点然工作点供水功率：供水功率：PG=CPHTQCp为比例常数为比例常数供水系统的额定功率与面供水系统的额定功率与面积积ODAG成正比成正比恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合HQ21AODGQAHTAA7内部资料节能原理调节流量调节流量阀门控制法阀门控制法泵供水能力不变，改变管阻力来改变供泵供水能力

6、不变，改变管阻力来改变供水量；水量；管阻特性随阀门开度改变而改变，扬程管阻特性随阀门开度改变而改变，扬程特性不变。特性不变。流量从流量从QAQB，管阻曲线从，管阻曲线从23，供水功率与面积供水功率与面积OEBF正比。正比。转速控制法转速控制法改变泵的扬程来适应用户对流量的要求；改变泵的扬程来适应用户对流量的要求；泵转速改变，扬程特性改变，管阻特性泵转速改变，扬程特性改变，管阻特性不变。不变。流量从流量从QAQB，管阻曲线从，管阻曲线从14，供水功率与面积供水功率与面积OECH正比。正比。节能理解节能理解供水功率的比较供水功率的比较节约的功率与节约的功率与HCBF成正比成正比泵的工作效率的比较泵

7、的工作效率的比较Y=C1(Q/N)-C2(Q/N)C1、C2为常数为常数电动机效率的比较电动机效率的比较裕量大，效率和功率低；裕量大，效率和功率低；低频低压，提高效率低频低压，提高效率恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合HQAODGQAQBHTCHTBHTA2143FBEHC8内部资料节能原理n根据水泵流量根据水泵流量Q，扬程，扬程H，功率，功率P和转速和转速N之间之间的关系：的关系：Q1/Q2n1/n2; H1/H2(n1/n2)2;P1/P2(n1/n2)3可知：流量可知：流量Q与转速与转速N的一次方成正比；扬程的一次

8、方成正比；扬程H与与转速与与转速N成平方比；而功率成平方比；而功率P与转速与转速N成立方成立方比。比。n若转速下降若转速下降20%，则轴功率对应下降，则轴功率对应下降49%，由，由此可见，采用变频调速可以大幅降低电机的电此可见，采用变频调速可以大幅降低电机的电耗。耗。恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合9内部资料变频调速恒压供水系统恒压供水的目的恒压供水的目的满足用户对流量的需求。流量为供满足用户对流量的需求。流量为供水系统的基本控制对象水系统的基本控制对象管道供水压力，作为控制流量大小管道供水压力，作为控制流量大小的参变

9、量的参变量利用变频器内部利用变频器内部PID调节压力调节压力恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合10内部资料变频调速恒压供水系统多台水泵变频调速时的切换控制多台水泵变频调速时的切换控制多台水泵同时供水，多用多开，少用少开多台水泵同时供水，多用多开，少用少开1控控12控控32控控43控控51控控X恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合11内部资料变频调速恒压供水系统1控控X切换过程分析切换过程分析电磁过渡过程：发电状态电磁过渡过程：发电状态 定子绕组电动势

10、在不同时刻的计算数据，如下表：定子绕组电动势在不同时刻的计算数据，如下表：恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合计算时间计算时间（s）0.10.21.02.03.0E/E0(%)84.6%54.9%18.9%3.57%0.07%拖动系统制动过程拖动系统制动过程自由制动转速，自由制动转速，Nt=NMNe(-T/tM)，tM机械时间常数机械时间常数不同机械不同机械tM差别很大，水泵差别很大，水泵tM0.71s切换注意事项切换注意事项一般，电机切换时的转速不低于额定转速的一般，电机切换时的转速不低于额定转速的80%；避免切换冲击电

11、流避免切换冲击电流切换接触器触点电流加大，切换接触器触点电流加大，1.52.5倍倍12内部资料水箱水位控制水箱水位控制n水箱水位控制水箱水位控制水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。应用场合：应用场合：水塔供水；水塔供水；锅炉或其他水位或液面控制；锅炉或其他水位或液面控制；n水塔供水水塔供水水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合 当水位低于下限时当水位低于下限时LL时，启动水泵；当水位时，

12、启动水泵；当水位高于高于LH时，停水泵，每时，停水泵，每次启动都是提供一定容次启动都是提供一定容积的水。积的水。13内部资料水箱水位控制水箱水位控制水箱水位控制节能分析水箱水位控制节能分析n分析依据：分析依据：不同转速下，提供相同容积的水作为比较的基础不同转速下，提供相同容积的水作为比较的基础转速转速N1,流量流量Q1,提供容积提供容积V所需时间所需时间t1；转速转速N2,流量流量Q2,提供容积提供容积V所需时间所需时间t2；那么，那么，V=Q1*t1=Q2*t2n节能举例：节能举例：额定转速额定转速n1=nN下，以额定流量供容积下，以额定流量供容积V所需时间所需时间t1=1h，那，那么消耗电

13、功率为额定功率，消耗的电能为么消耗电功率为额定功率，消耗的电能为W1=P1*1;转速下降为转速下降为n2=0.8nN下，那么供水流量下，那么供水流量Q2=0.8Q1,供容积供容积V所需时间所需时间t2=t1/0.8=1.25h，那么消耗电功率，那么消耗电功率P2=0.83*P1=0.512P1，供容积，供容积V的水消耗的电能为的水消耗的电能为W2=P2*1.25=0.512P1*1.25=0.64W1那么，两者比较节能为那么，两者比较节能为36%恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合14内部资料中央空调变频调速中央空调变频调

14、速中央空调系统构成中央空调系统构成n冷冻水循环系统冷冻水循环系统n冷却水循环系统冷却水循环系统水泵的转速只改变流量，与扬程无关。水泵的转速只改变流量，与扬程无关。1.流量与转速成正比，水泵功率与转速的二次方成正比流量与转速成正比，水泵功率与转速的二次方成正比恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合15内部资料中央空调变频调速中央空调变频调速冷冻水循环系统冷冻水循环系统压差控制压差控制以压差作为控制依据，保证最高楼层的冷冻水足够的以压差作为控制依据，保证最高楼层的冷冻水足够的压力压力温度或温差控制温度或温差控制 保证房间的温度保

15、证房间的温度综合控制综合控制压差为主，温度为辅压差为主，温度为辅温度为主，压差为辅温度为主，压差为辅恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合16内部资料典型系统结构典型系统结构恒压供水状况恒压供水状况水泵机械特性及节能水泵机械特性及节能原理原理整体解决方案整体解决方案应用场合应用场合17内部资料恒压供水系统应用场合可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并改造工程，自来水厂、生活小区及消防供水系统。改造工程，自来水厂、生活小区及消防供水系统。 可用于各种场合的恒压、变压、冷却水和循环供水系统。可用于各种场合的恒压、变压、冷却水和循环供水系统。 可用于污水泵站、污水处理