水泵恒压供水方案

1、水泵恒压供水方案一.泵房供水电机一般以恒定速度运行 ,用小泵切换或调节进出水阀的方式调节水压及流量,以知足各类不同的需求这种低效率控制流量的方式,不能知足实际工作要求,由于工作中水量转变,可能使平均水压升高,一方面造成没必要要的能量消耗还会使管网因较大的压力冲击,使管网破裂;另一方面 使水压不稳影响供水品质.二.采用变频恒压供水自动化控制的特点 :1. 节省电能,降低能源消耗 ,能 24 小时维持恒定压力,并按照压力信号自动启动备用泵,无级调整压力,供水质量好,与传统供水相较,不会造成管网破裂及水龙头共振现象.2. 启动光滑,减少电机水泵的冲激 ,延长了电机及水泵的利用寿命,降低了维修本钱,避

2、免了传统供水中的水锤现 象.3. 变频恒压供水保护功能齐全 ,运靠得住具有欠压,过压过流,过热等保护功能可按照用户需要,选择各类附加 功能.三.供水工况目前通过二台 45KW,二台 15KW 的水泵(用一备)工艺要求水压为 5Mpa。主要考虑节能及自动化的要求内置自动节能,PID,简 通信接口等功能,可以方便与 PLC,现场总线进行通信,方操作及监控,同时可以方便地与压力传感器连用。 四、恒压供水原理当供水系统阻力一按时 ,水泵转速的转变将会改变供水系统的压力和流量。如图 1 所示当水泵转速由 N1 提升到 N2 时,由于阻力曲线 不变水泵工况由 A 点移到 B 点。则流量 Q1提升到 Q2,

3、同时扬程也由 提升到 H2力不变时,只需调 节电动机的转速,即可改变流量与扬程。H RH2 N2 N1 BP=QHr/102n (1)P:泵工况点的轴动功率 KW)Q:水泵工况点的水压或流量(/s )H0效率(%)Q1 Q2 Q( 图 1 )H:泵工况点的扬程(m)r:输出介质单位体积重量 (Kg/mn:水泵况点的泵按照离心泵的公式(1) 和水阻力特性曲线咱们可以知道,在水阻特性一按时调速 与流量 Q扬程 H、轴功率 P 之间的关系式为: Q2/Q1=N2/N1 (2)公式(2) 中流量 Q 与转速 N 成正比扬程 H 与转速 平方成正比;轴率 P 与转速 的立方成正比。由此可见当流量 Q的需

4、求量降低时,只需降低转速 N,时功率 P 的耗量成立方关 系下降。这也就是水泵调速节能的依据。变频调速是按照交流异步电动机的工作原理,其转速公式为:N=60f(1-s)/P(3)式中N:水泵电机的转速(r/min)f:水泵电机的频率(Z)S:水泵电机的转差率P:水泵电机的极对数于(3)可知,仅改变交流异步电机定子绕组的电磁频率,即可以改变子绕组旋转磁场的频率,从而改变交流异步电机的转速N。、变频恒压的系统组成恒压供水系统图:变频水泵压力传感器考虑到水量随着不同时间段波动大的特点,咱们选用变频器 闭环控制系统。工作原理:系统投入运行时 ,通过变频器控制电机高速运行,并同时检测压力传感器反馈回来的

5、出口,当检测压力达到设定压力时,变频器控制电机以某一速度运行,当检测压力高于设定压力时,变频器控制电机减速运行,当检测压力低于设定压力时变频器控制电机加速运行,从达到出口压力和设定相同,达到恒压供水的目 的。五、投资分析系统主要由以下几部份组成:(1) 控制对象 2 台 45KW,2 台 15KW 的水泵电机备一用);(2) 变频智能控制器为了节省投资,采用一台变频器控制一台电机的方案,水及变频主机的智能保护,时间可调的软启,软停等先进功能, 能保护设备处于平稳 高效安全低耗运行状态 (3) 工频控制器即原有电机启动系统(4) 压力变送器用于控制水泵水的压力并将压力信号变换成 对 420MA

6、的标准电信号供变频器智能控制用;(5) 工/频切换器选用入口名牌低压电器,确保二套系统 互不影响,且换靠得住。一 整个恒压供水系统 2 套: 45KW 变频器 2 台、30KW 变频 1 台(制两台 15KW 的水泵),压力变送器 个,工频/频切换 器、滤波器、节能芯片 2 个、低压控制柜 1 套。二 节能效益测算:天天工作 24 小时,每一个月 30 天电价元 /Knb原每当月电量(估)假设投资 4 台 3 万元天天工作 24 小时,每一个月 天,电价元/Knb, 功因数只按提高 能只按最低 20%计算. 月节电 19440-(45*95%*24*30*+19440*20%=4868月节省电

7、费:14572*=元按投资本钱,回报期不到一年 六 系统特点一、 水压稳定2 、无人值班、节电明显、对设备磨损小绍兴阿尔法电控技术有限公司 电话:11 兆帕(MPa)=145 磅/英寸 2(psi)=克/厘米 2(kg/cm2)=10 巴(bar)=大气压 (atm)1 磅/英寸 2(psi)= 兆(MPa)=千克/厘米 2(kg/cm2)=(bar)=大气压atm)1 巴(bar)=兆帕(MPa)=14.503 磅/英寸 2(psi)=克/厘米 2(kg/cm2)= 大压 (atm)1 大气压(atm)=帕(MPa)=14.696 磅/英寸 2(psi)=克/厘米 2(kg/cm2)=巴 (

8、bar)=千克/厘米地球的周围被厚厚的空气包围着些空气被称为大气层气可以向水那样自由的流动同时它也受重力作用因此空气的内部向各个方向都有压强这个压强被称为大气压1654 年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验，这让人们对大气压有了深刻的熟悉，但大气压到底有多大人们还不清楚。 年后意大利科学家托里拆利在一根 80 厘米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中发现玻璃管中的水银大约下降了 4 厘米后就再也不下降了这 4 厘米的空间无空气进入真空里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。按照压强公式科学家们准确地算出了大气压在标准状态下为105Pa。大气压的转变跟高度有关气压是由大气层受

9、到重力作用而产生的地面越高的地方，大气层就越薄，那里的大气压就应该越小。不过，由于跟大气层受到的重力有关的空气密度随高度转变不均匀大气压随高度减小也是不均 匀的。大气压的转变还跟天气有关时间地方的大气压并非完全相同。咱们知道水蒸气的密度比空气密度小当空气中含有较多水蒸气时空气密度要变小，大气压也随着降低。一般说来，阴雨天的大气压比晴天小，晴天发现大气压突然降低是将下雨的预兆持续下了几天雨发现大气压变大以估计即将转晴。另外，大气压的转变跟温度也有关系。因气温高时空气密度变小，所以 气温高时大气压比气温低时要小些大气压不是固定不变的。为了比较大气压的大小，在 1954 年第十届国际计量大会上，科学

10、家对大气压规定了一个“标准”：在纬度 45的海平面上，当温度为 0时760 米高水银柱产生的压强叫做标准大气压既是“标准”，在按照液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性。从有关资料上查得时水银的密度为103 千克米 3度 45的海平面上的 g 值为牛千 克。于是可得 760 毫米高水银柱产生的压强为p 水银= 水银 gh=103 千克米 3牛千克0.76 米=105 帕。这就是 1 标准大气压的值压力品划分压力容器的设计压力（ ）划分为低压、中压、高压和超高压四个 压力品级： 低压 号 L) p； 中压 号 M) p； 高压 号 H) p； 超高压 代号 U) p。某公司投别部分高 PLC 、ABB 公司的变频 1 150KW 深 和一台 150KW 和 90KW