水泵恒压供水方案

水泵恒压供水方案

一.泵房供水电机一般以恒定速度运行,用大小泵切换或调节

进出水阀的方法调节水压及流量,以满足各种不同的需求.这种低效率控制流量的方法,不能满足实际工作要求,由于工作中水量变化,可能使平均水压升高,一方面造成不必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,并根据

压力信号自动启动备用泵,无级调整压力,供水质量好,与

传统供水相比,不会造成管网破裂及水龙头共振现象.

2.启动平滑,减少电机水泵的冲激,延长了电机及水泵的使

用寿命,降低了维修成本,避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,运行可靠,具有欠压,过压,

过流,过热等保护功能.可根据用户需要,选择各种附加功

能.

三.供水工况

目前通过二台45KW,二台15KW的水泵(一用一备),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,简易PLC及通讯接口等功能,可以

方便与PLC,现场总线进行通讯,方便操作及监控,同时可以方便地与压力传感器连用。

四、恒压供水原理

当供水系统阻力一定时,水泵转速的变化,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R不变,水泵工况由A点移到B点。则流量由Q1提升到Q2,同时扬程也由H1提升到H2。系统阻力不变时,只需调节电动机的转速,即可改变流量与扬程。

H R

H2 N2 P=QⅹHⅹr/102ⅹn (1)

H1N1 B P:水泵工况点的轴动功率(KW)

H0 A Q:水泵工况点的水压或流量(m3/s ) Q1 Q2 Q H:水泵工况点的扬程(m)

r:输出介质单位体积重量(Kg/m

H0 ( 图1 ) n:水泵工况点的泵效率(%)

根据离心泵的公式

(1)和水阻力特性曲线,我们可以知道,在水阻特性一定时,调速N与流量Q、

扬程H、轴功率P之间的关系式为:

Q2/Q1=N2/N1 (2)

H2/H1=(N2/N1)2

P2/P1=(N2/N1)3

公式(2)中,流量Q与转速N成正比,扬程H与转速N的平方成正比;轴功率P 与转速N的立方成正比。由此可见当流量Q的需

求量降低时,只需降低转速N,同时功率P的消耗量成立方关系下

降。这也就是水泵调速节能的依据。

变频调速是根据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(H Z)

S:水泵电机的转差率

P:水泵电机的极对数

由于(3)可知,仅改变交流异步电机定子绕组的电磁频率f,即可

以

改

变定子绕组旋转磁场的频率,从而改变交流异步电机的转速N。

四、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,我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,从而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分组成:

(1)控制对象2台45KW,2台15KW的水泵电机(一备一用);

(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

泵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4—20MA的标准电信号,供变频器智能控制用;

(5)工频/变频切换器:选用进口名牌低压电器,确保二套系统互不影响,且切换可靠。

一整个恒压供水系统2套: 45KW变频器2台、30KW变频1台(控制两台15KW 的水泵),压力变送器2个,工频/变频切换器、滤波器、节能芯片2个、低压控制柜1套。

二节能效益测算:每天工作24小时,每月30天,电价0.6元/Knb 原每当月电量(预估)30*24*45*0.6=19440

假设投资4台3万元,每天工作24小时,每月30天,电价0.6元/Knb,功率因数只按提高95%,节能只按最低20%来计算.

月节电19440-(45*95%*24*30*0.6)+19440*20%=4868

月节省电费:14572*0.6=8743.2元

按投资成本,回报期不到一年

六系统特点

1、水压稳定

2、无人值班

3、节电明显

4、对设备磨损小

绍兴阿尔法电控技术有限公司

电话:0575-********

1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克/厘米2(kg/cm2)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)

1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克/厘米2(kg/cm2)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm)

1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克/厘米

2(kg/cm2)=0.987大气压(atm)

1大气压(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克/厘米

2(kg/cm2)=1.0133巴(bar)

4.5mpa=4

5.9公斤/厘米

地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空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认识,但大气压到底有多大人们还不清楚。11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厘米后就不再下降了。这4厘米的空间无空气进入,是真空。托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。根据压强公式科学家们准确地算出了大气压在标准状态下为1.01×105Pa。

大气压的变化跟高度有关。大气压是由大气层受到重力作用而产生的,离地面越高的地方,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变化不均匀,因此大气压随高度减小也是不均匀的。

大气压的变化还跟天气有关。在不同时间,同一地方的大气压并不完全相同。我们知道,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先兆;而连续下了几天雨发现大气压变大,可以预计即将转晴。另外,