1、恒壓變頻供水設備系統設計以及基本知識恒壓供水設備流量計算方式報價詳情一、變頻恒壓供水設備概述：變頻恒壓供水設備可配備恒壓供水專用變頻器，并運用模糊控制理論使系統運行更加合理。另外本設備裝有“自動”“手動”轉換開關供用戶選擇;延長了水泵及電機的使用壽命，無水錘現象，電機變頻軟啟動;延長了管道使用壽命，在不用水時或用水量較小的情況下，減少了管網壓力，使得管網不易破裂，極大地節約了管道的維修費用;取消了高位水塔或水箱、氣壓罐。一方面解決了水的二次污染問題，另一方面節省了建設它們的工程建設費;節電一般可達30%左右。因為居民用水量是隨時間變化的，而ZBH變頻恒壓供水設備可根據用水量的變化，自動改變水泵

2、轉速或增減水泵工作臺數達到恒壓供水，達到節電目的;自動化控制，克服了人工控制可能帶來的誤操縱，同時大大降低了操縱工人的勞動強度和人數，并可實現遠程操縱和遠程監控;功能齊全。有多種保護功能：過載、過熱、過壓、欠壓、過流、缺相等。各種工作狀態都有指示燈顯示。產品適用范圍：從自來水公司供水系統中取水的用戶。例如：城市高層建筑、住宅小區的用水從地表下或水池取水的用戶。例如：用深井泵或潛水泵直接從地下取水的用戶供熱系統鍋爐變頻定壓補水系統 。因其性能可靠、 結構簡單、 運轉方便、 投資低廉、 被廣泛用于工礦企業、 城鎮、 農村等中小區域供水系統，尤其適合于水源為自備水井、 地下水池及水庫等場合，我廠生產

3、該設備有十多年歷史，現已有數百套設備在運行中，歡迎廣大用戶繼續選用該產品，我們將竭誠為您服務。 氣壓供水設備是給水管網系統中的一種自動調節裝置，既能確保供水系統中壓力的需要，又有一定調節容積，它具有與水塔或高位水箱的相似功能，故又稱為無塔供水壓力罐。 氣壓供水設備利用空氣的可壓縮性，在用水泵直接供水的系統中，設置了一個與水泵供水管網相連接的氣壓罐。當用水量小于水泵出水量時，罐內水位上升，壓縮其中的空氣使壓力上升，當壓力達到壓力控制器的上限值時，自動切斷電源，水泵停止工作。此時氣壓罐中的空氣繼續將罐中水壓入供水管網。隨著罐內水位不斷下降，壓力下降達到壓力控制器下限值時，自動重新接通電源開啟水泵，

4、給氣壓罐及管網供水，如此往復循環到對管網不間斷地供水要求。 當水泵停止工作時，補氣罐中水位下降，外界空氣經吸氣閥進入補氣罐內，待水泵啟動時壓入氣壓罐內，達到自動補氣的目的。變頻恒壓供水的基本知識二、ZBH變頻恒壓供水的特點1. 節能，可以實現節電20%-40%，能實現綠色用電。2. 占地面積小，投入少，效率高。3. 配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠。4. 運行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應， 而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用， 并且水泵的壽命大大提高。5. 由于ZBH變頻恒壓調速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染， 防止了很多傳染疾病的

5、傳染源頭。6. 通過通信控制，可以實現無人值守，節約了人力物力。三、節能原理由水泵的工作原理可知：水泵的流量與水泵(電機)的轉速成正比，水泵的揚程與水泵(電機)的轉速的平方成正比，水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積，故水泵的軸功率與水泵的轉速的三次方成正比(既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比)。根據上述原理可知改變水泵的轉速就可改變水泵的功率。流量基本公式： QN HN2 KW=Q*HN3以上Q代表流量，N代表轉速，H代表揚程，KW代表軸功率。例如：將供電頻率由50HZ降為45HZ，則P45/P50=(45/50)3= 0.729，即P45=0.729 P50;將供電頻率由50HZ降為40H

6、Z，則P40/P50=(40/50)3= 0.512，即P40=0.512 P50。水泵一般是按供水系統在設計時的最大工況需求來考慮的，而用水系統在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的最大量，一般用閥門調節增大系統的阻力來節流，造成電機用電損失，而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定，通過改變轉速來調節用水供應，并可通過降低轉速節能收回投資。四、變頻調速恒壓供水設備的主要應用場合1、高層建筑，城鄉居民小區，企事業等生活用水;2、各類工業需要恒壓控制的用水，冷卻水循環，熱力網水循環，鍋爐補水等;3、中央空調系統;4、自來水廠增壓系統;5、農田灌溉，污水處理，人造噴泉;6、各種流體恒壓控制系統。五

7、、變頻恒壓供水系統的設計水泵的輸出特性既決定于水泵的種類，也隨供水管網系統的阻力特性曲線不同而不同。離心式水泵的特性公式如下：(1) 式中，P為水泵的功耗(kW);Q為使用工況點的水泵流量(m3/s);H為使用工況點的揚程(m);k為輸出介質常數(kg/m3);為使用工況點的泵效率(%)。圖1 離心水泵的H-Q曲線圖1給出了離心式水泵的H-Q曲線，可見，在水泵的工作過程中，在等于原設計工況(點A)時效率最高，偏離這個工況(點在B、C兩點間)效率就會降低。根據水泵理論的相似定律，當水泵的轉速發生變化時，它的揚程H、流量Q及水泵功率P也隨之變化，它們之間的關系可以表示為：(2) (3)(4) 流量

8、Q與轉速n的一次方成正比;揚程H與轉速n的平方成正比;水泵功率P與轉速n的立方成正比。圖2 供水管網的H-Q曲線供水管網的H-Q曲線如圖2所示。管網裝置特性(H-Q)可根據閘閥全開時測得的各種數據由式求得。其中Hj為水泵的進出口水位高度差(m)，其大小與流量Q無關; 為供水管路的阻力系數。管網特性曲線與泵特性曲線之交點即為泵的正常使用工況點。變頻恒壓供水系統的設計與實現 變頻恒壓供水系統的核心在于使用一臺或幾臺變頻器對供水系統的水泵進行變頻控制，使供水水泵盡量工作在最佳效率狀態。 變頻恒壓供水系統的節能原理圖3供水流量變化時的H-Q曲線在圖3中，水泵額定運行時的工況點D是泵的特性曲線Nn與管路

9、阻力曲線R1的交點。傳統的利用閥門控制的水泵，由于要減小流量，關小閥門，使閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從R1轉移到R1，揚程則從H0升到H1，流量從Qn減小到Q1，運行工況點從D點轉移到A點。而調速控制水泵時，閥門沒有開關變化，因此阻力曲線R1不變。為使流量改變，需要改變水泵的轉速。如果把速度從Nn降到N1，特性曲線也從Nn轉移到N1。此時，運行工況點從D點轉移到C點，揚程從H0下降到H3，流量從Qn減小到Q1。根據公式(1)求出，運行時，在A點水泵的功耗為，C點水泵的功耗為 ，兩者的差值為： 。也就是說，用閥門控制水泵流量時，有P功率被浪費掉了，并且這個損耗隨著閥門的關小而增加。 系統構成與

10、控制方式選擇針對給定的條件進行系統設計，由于各泵容量相等，可只用一個變頻器，額定功率稍大于或等于泵的額定功率。由于變頻器的價格較高，因此不建議使用變頻器的雙余度備份，但可在保護和故障容錯中做一定投資，以更好地保證系統安全穩定運行。控制器件與控制方案選擇如下：現階段使用較多的控制器件為：微處理器(單片機或DSP)、PLC或專用變頻器。專用變頻器的主要生產廠商有三菱、ABB等公司。不同的控制裝置在控制的原理上基本是一樣的，主要有PID調節器、變頻/工頻自動切換、水網壓力檢測環節等，通過圖5所示連接而組成供水系統。為了保持供水管道的壓力恒定，就必須實時檢測管道壓力并回饋給供水控制器，使其構成壓力閉環

11、控制系統。現在最常用的控制器是以PID調節為主要手段，也有的采用了模糊控制等現代控制理論方法。變頻調速供水的恒壓值一般選用最不利點(管端)恒壓控制比較準確，但該壓力信號傳輸距離太長，一方面容易受到干擾，另一方面也容易出現故障，因此在用戶對供水精度要求不很高時，常以出水母管出口處壓力作為恒壓值進行控制。對于專用變頻器，由壓力傳感器檢測到的管網壓力直接送入變頻器中的PID調節器輸入口;對微處理器(包括PLC)控制的系統，壓力設定值以及用戶管網壓力檢測值則送入微處理器中，經內部PID控制程序的計算，輸給變頻器一個轉速控制信號，當變頻器頻率達到最大時，若仍沒有達到壓力設定值，就進行變頻/工頻切換，同時

12、重新給變頻器輸出一個轉速控制信號。壓力檢測值與壓力給定值差距越大，該輸出信號變化就越大。一旦管網壓力達到了設定值，該輸出控制信號就恒定下來，系統穩定運行。 在專用變頻器中，壓力給定值可以通過變頻器輸入設定，也可以通過電位器送入;而微處理器控制系統的壓力給定值也可通過相應的裝置輸入。允許用戶在現場設置PID參數，通過調試選出最佳參數，達到系統穩定。一般情況下，PID方式的調節器就能夠滿足供水管壓力的穩定調節。然而，這種類型的閉環系統也存在著一些難以解決的問題，比如在系統的動態運行過程中，水泵電機會出現速度超調甚至不穩定的現象，對整個的供水設備具有很大的破壞性，還會減小整個系統的效率。這些問題只能

13、通過選定最優的PID參數或修改PID算法來解決。在此不作詳細的分析。各條件下供水具體控制方式恒壓供水的起動與停機：在水泵出口母管處裝設壓力變送器和流量變送器，將壓力和流量信號送入控制器，控制器將接收到的信號進行比較、運算，并發出指令，對變頻器進行控制。如果檢測得管網壓力大于設定值，則系統不起動，當管網壓力小于設定值時，系統起動。變頻器帶1#泵軟起動,此時1#泵處于變頻調速運行狀態，變頻器根據收到的信號隨時調整水泵的轉速。當1#泵達到額定轉速仍不能滿足水壓值要求時，則該水泵自動切換到工頻狀態下運行，變頻器則控制2#水泵，使之軟起動并運行。依此類推，直到管網壓力滿足壓力設定要求。在用水高峰過后，由

14、于投入多臺泵而使管網壓力超過設定值，系統依據先投先停的原則，依次停止1#泵，2#泵，。先投先停可以實現對多臺泵的平均使用，有利于延長泵的使用壽命。對于所有泵的起停控制，完全由管網壓力決定。休眠控制：在夜間用水量非常少的情況下，為了節能，可以設置可以使水泵暫停工作的休眠狀態。在管網壓力允許的條件下，當變頻器輸出頻率低于某下限頻率時，變頻器停止輸出。當管網壓力小于下限設定時，再喚醒變頻器使之重新開始工作。實際系統的設計實際系統中應考慮的其他因素對于實際系統來說，四臺等容量的供水泵并不是特別合理。在選取水泵時，應考慮在幾乎所有工況下都能使工作中的水泵處于高效率工作區間，因此，在夜間或需水量非常少的工

15、況下工作的水泵可選一個比其他容量都小的。同時，如果該系統是針對實際供水而設計的話，則應該同時考慮樓宇泵房中所需要的另兩種泵：深井泵與污水泵，顯然那樣的話系統會比現在的復雜一些。主要由于絕大多數城市都不允許直接從市政管網吸水，因此采用變頻調速恒壓供水方式時仍然需要設置調節水池。在調節池中應安裝液深傳感器以檢測液面高度。當水池液面下降到一定高度時，為了保證消防用水，就需停止水泵運行，這個高度就是消防水位。只有當水池液面達到設定水位時才能恢復正常供水。污水泵控制：一般泵房都漏水，因此有集污池。在集污池中安裝液位控制器，當污水池液面達到排污高度時，自動起動排污泵，排完污水后自動停止排污泵。管網水壓控制

16、點的選擇在本文設計的系統中，為了減少成本及增加可靠性而采用了泵口恒壓方式，只能對由水量變化而引起的水泵剩余揚程進行監控，它不包含管網阻力下降而產生的剩余揚程;若采用最不利點恒壓控制方法，則水泵的調速幅度同時決定于上述兩個變化因素，使水泵調速后的揚程與管網阻力特性曲線更好地符合，以獲得最佳的節能效果。在實際工程中，較現實的做法是在條件允許的情況下，盡可能將壓力控制點靠近最不利點。 抗干擾問題為保證系統可靠運行，在電氣連接上應注意采取抗干擾措施：交流電源側可采用RC低通濾波，以防止來自電網的干擾。器件的直流電源輸入端跨接電容濾波。處理好一點/多點接地，數字地和模擬地分開等問題。信號線選用帶屏蔽的雙

17、絞線、電源線與信號線不平行布設，弱電強電分開。模擬信號采樣后，采用中值數字濾波，增加抗干擾能力。在硬件設計中，增加看門狗電路;軟件設計中采取了指令冗余，軟件陷阱等保護措施。當系統出現故障時，能自動聲光報警，可轉手動操作。故障時的問題對整個系統來說，不僅需要實現自動調節水泵轉速和軟起動的功能，電機應有過載、短路、過壓、缺相、欠壓、過熱等保護功能，對于供水管路出現的問題也應該有所識別，在故障不嚴重的情況下應能繼續運行，并對故障作出報警。對于調節池缺水的情況，可通過液深傳感器檢測，立刻停止水泵運行。當水池水位達到運行水位時，自動恢復水泵運行。在管網出現漏水問題及管道閥門損壞、不出水、少出水問題時，水

18、泵運行會出現不出水或水壓達不到設定值的情況。在這種情況持續某個設定的時間之后，認定為管網缺水，系統發出故障報警信號，并提示及時進行系統檢修。在運行過程中，若變頻器出現突然故障時，當前運行的變頻泵應自動切換至工頻狀態繼續運行，同時發出故障報警信號;若水泵電機出現故障，應及時切除有故障的水泵并發出報警信號，同時將閑置的水泵投入系統中運行。綜上所述，采用自動化程度較高的變頻恒壓供水系統，不僅能夠最大程度地提高整個系統效率、延長系統壽命、節約能源，而且靈活性較好，能構成復雜的、功能強大的供水1變頻調速器在供水系統中的應用變頻調速恒壓供水控制裝置能夠極大地改善給水管網的供水環境，該系統可根據管網瞬間壓力

19、變化，自動調節水泵電機的轉速和多臺水泵電機的投入及退出，使管網主干出口端保持在恒定的設定壓力值，整個供水系統始終保持高效節能和運行在最佳狀態。長沙中崛供水設備有限公司節能技術服務中心應用微機控制變頻調速恒壓供水控制系統，為很多家企事業單位安裝了變頻恒壓供水控制裝置。收到了較好的節能效果。2水泵變頻調速節電原理異步電動機采用變頻器調速的原理是：通過整流橋將工頻交流電壓變為直流電壓，再由逆變橋變換為頻率可調的交流，作為交流異步電動機的驅動電源，使電動機獲得無級調速所需的電壓、電流和頻率。水泵供水系統具有管網特性曲線，即通道管網的流量與所消耗的能量之間的關系曲線，它同時表明水泵的能量用來克服泵系統的

20、水位及壓力差，液體在管道中流動的阻力。水泵運行工作點位置與水泵負載有關，在水泵負載經常變化的情況下，水泵不能總處在高效區域里工作。為使水泵適應外界負載變化的要求。我們可采用變速調節，即在管網特性曲線基本不變時，采用改變水泵轉速來改變泵的QH特性曲線。從而改變它的工作點，達到即改變流量又能保證水泵恒定和輸入功率減少的目的。如圖1。圖1水泵變速運行圖根據水泵的相似定律，變速前后流量、揚程、功率與轉速之間關系為：式中P1、H1、Q1為轉速n1時的功率、揚程、流量;P2、H2、Q2為轉速n2時的功率、揚程、流量。由此可見，當水泵在變負荷工作情況下，采用變頻器調節水泵電機轉速時，軸功率隨轉速比的三次方關

21、系進行變化，節電效果明顯。3湖南省工商聯供水泵組工作的現狀與問題湖南省工商聯水泵房現有供水水泵三臺，型號為65DL-4，額定揚程64m，流量30m3/h，轉速1450r/min，電機功率11kW，長沙金龍水泵廠生產。由于用水水量極不穩定，早、晚用水高峰常常是平時用量的二倍，而后半夜用水水量僅為平時用量的三分之一，而且用水流量變化快，穩壓時間短。目前，采期電接點壓力表控制各泵的啟停，但當用水負荷變化較大的，水泵電機啟停頻繁，造成電動機及控制開關故障頻繁，而且供水壓力不穩定。根據以上情況，我們給三臺水泵采用一套變頻調速恒壓供水控制裝置。在保證供水管網壓力恒定的情況下，根據水流量的大小實現三臺水泵的

22、循環軟啟動，圓滿地解決了湖南省工商聯供水系統不穩定的大問題。4變頻恒壓供水系統的設計針對湖南省工商聯供水泵組存在的問題和用水負荷的實際情況，我們設計采用11kW三墾變頻器，壓力傳感器，微電腦控制器(包括PID調節)等組成閉環調節垣壓控制系統， 使水泵恒壓供水，其供水壓力可調。4.1供水控制系統組成方框圖圖2系統框圖4.2工作原理 如圖2所示，控制器給定水泵管網一供水壓力值，變頻器根據此值輸出一定頻率的交流電源至水泵電機，拖動水泵穩定運行，并輸出與壓力對應的供水流量，保證水泵管網的壓力與控制器的給定壓力平衡。壓力傳感器時刻檢測管網壓力，并反饋至控制器，控制器根據反饋壓力與給定壓力的差值，控制變頻器的輸出頻率，實現電機的速度調節，改變水泵流量，保證供水管網壓力始終穩定在給定值附