隨著人們對供水質(zhì)量和供水可靠性的不斷調(diào)高，同時考慮到選擇節(jié)能要求，利用自動化技術(shù)實現(xiàn)恒壓供水的系統(tǒng)應(yīng)運而生。
1、首先談一談為什么要恒壓供水呢？
恒壓供水是指供水管內(nèi)水壓力恒定不變的供水，只有供水系統(tǒng)中供水流量等于用水流量時，供水管中壓力不變；當(dāng)供水流量大于用水流量時，水管的壓力會增加；當(dāng)供水流量小于用水流量時，水管的壓力會降低。所以說供水與用水流量之間的矛盾具體反應(yīng)在壓力的變化上。
2、恒壓供水的優(yōu)點有哪些呢？
恒壓供水減低了“水錘”效應(yīng)，提高了管網(wǎng)使用壽命。所謂“水錘”效應(yīng)是指工頻供電的水泵在起動和停車時，突然加壓和減壓使水流沖擊管道，產(chǎn)生“咣咣咣”的撞擊聲音，減低了水管的使用壽命，像錘子敲擊水管一樣，所以說“水錘”效應(yīng)是一種特別形象的說法。如果采用恒壓供水，通過變頻器對水泵的啟動時間和停車時間進(jìn)行延長控制，從而降低動態(tài)轉(zhuǎn)矩，從在很大程度減少了“水錘”效應(yīng)。
采用恒壓供水可以節(jié)約能源，實現(xiàn)節(jié)能運行。比如對于一個小區(qū)的供水，在晚上12點之后，居民基本休息了，用水量很少，如果多臺大容量水泵還是同時運行為了保證水壓的話，非常浪費能源。此時，通過啟用休眠泵保證水管的水壓，等到早晨6點左右，居民起床了，用水量增加了，此時讓多臺大容量的水泵同時啟動，從而實現(xiàn)了全流量用水。
3、恒壓供水的變頻控制有哪幾種？
恒壓供水的變頻控制有兩種，分別為多臺常規(guī)泵同步變頻調(diào)速和變頻泵－工頻泵并聯(lián)運行。多臺常規(guī)泵同步變頻調(diào)速是指多臺水泵同時采用變頻控制工作，如果用水量較低時多臺水泵工作在低頻狀態(tài)，這種控制方式造成一次性投入較高，運行不經(jīng)濟(jì)，這種恒壓供水的變頻控制一般很少采用。現(xiàn)在普遍采用變頻泵－工頻泵并聯(lián)切換運行的控制方式，使用變頻泵-工頻泵并聯(lián)運行控制方式時，電動機(jī)的電源不僅來自變頻器輸出也可以來自工頻電源，如下圖所示。下圖為恒壓供水系統(tǒng)圖，在這個恒壓系統(tǒng)是由三臺水泵、一臺變頻器、一臺PLC和一個壓力傳感器及若干輔助元件構(gòu)成。系統(tǒng)中壓力傳感器是用來檢測供水管中壓力，變頻器是恒壓供水系統(tǒng)中核心元件，可以通過改變電動機(jī)的頻率從而實現(xiàn)電動機(jī)的軟起動、無極調(diào)速和無波動穩(wěn)壓效果等功能。每臺電動機(jī)有兩個電源，即工頻電源和變頻器輸出的電源。
4、恒壓供水系統(tǒng)的工作原理是什么？
以上圖為例，介紹一下恒壓供水系統(tǒng)的工作原理。
接通電源，供水系統(tǒng)投入運行，讓系統(tǒng)工作在自動狀態(tài)，PLC控制變頻器啟動。PLC通過壓力設(shè)定值與壓力實際值的偏差進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，并輸出頻率給定信號給變頻器。變頻器根據(jù)頻率給定信號及預(yù)先設(shè)定好的加速時間控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而保證水壓保持在壓力設(shè)定值的上、下限范圍之內(nèi)，實現(xiàn)恒壓控制。增泵工作過程:假定增泵順序為1、2、3泵。開始時，1泵電動機(jī)在PLC控制下先投入調(diào)速運行，其運行速度由變頻器調(diào)節(jié)。當(dāng)供水壓力小于壓力預(yù)置值時變頻器輸出頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速上升，從而供水量增加，供水壓力增加。當(dāng)變頻器的輸出頻率達(dá)到上限，并穩(wěn)定運行后，如果供水壓力仍沒達(dá)到預(yù)置值，則需進(jìn)入增泵過程。在PLC的邏輯控制下將1泵電動機(jī)與變頻器連接斷開，1泵電動機(jī)切換到工頻運行。與此同時，變頻器與2泵電動機(jī)連接，控制2泵投入變頻調(diào)速運行。如果還沒到達(dá)設(shè)定值，則繼續(xù)按照以上步驟將2泵切換到工頻運行，控制3泵投入變頻調(diào)速運行。減泵工作過程：假定減泵順序依次為3、2、1泵，當(dāng)供水壓力大于預(yù)置值時，變頻器輸出頻率減低，供水量減少，當(dāng)變頻器的輸出頻率達(dá)到下限，并穩(wěn)定運行段時間后，變頻器控制的3水泵停機(jī)。如果供水壓力仍大于預(yù)置值，則將下一臺2水泵由工頻運行切接到交頻調(diào)速運行，并繼續(xù)進(jìn)行減泵工作。
作者：鄭俊觀
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