无负压变频恒压二次供水通用方案设计

XXXXXXX

无负压变频二次供水设备方案

海能得力节能科技

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2011年06月22日

公司简介

海能得力节能科技是省机电协会理事单位，公司法人是机电协会委员，是一家专业节能与控制柜设计的高新技术企业，公司成立于2011年注册资金500万元，预计2013年末将增资至2000万元。公司位于市留学生创业园，现有研发管理人员29人，具备大学、硕士和博士学位的科技人员有18人，占企业当年研发管理总人数的62%；有研发人员5人，占公司员工总数的17%。

公司拥有一群有着多年实际经验的技术骨干，依靠科技不断创新进取，努力为自动化行业奉献一份微薄之力。公司与西门子，施耐德，ABB，天正，正泰等品牌电气长期合作，秉承“节能高效、精心制造、诚信服务”的宗旨为广大用户提供优质的产品和良好的服务，以客户需求为向导，以提高产品质量和效益为目标，不断引进新的技术和理念为客户提供更合理的解决方案，我们还将不断完善市场网络服务系统，为更多的用户创造价值。

竭诚欢迎新老客户携手合作，共创辉煌！

公司主要设计组装各种控制柜、开关柜、配电柜、配电箱、恒压供水控制柜、消防水泵控制柜、高低压软启动柜、变频柜、舞台控制柜、光伏发电系统以及泳池PLC全自动操作控制柜，音乐喷泉PLC控制柜，污水处理自动化控制柜等。产品广泛配套服务于各大工程商，应用于各星级酒店、喷泉度假村、水疗会所、学校、地产小区、工厂等，公司设计组装的泳池PLC全自动操作控制柜，音乐喷泉PLC控制柜，变频供水控制柜系列以及各种电箱均得到各大合作商及业主客户的好评。

承接的电气工程项目：

1.电气成套控制柜设计制作、自动化系统集成。

2.设备节能系统改造。

3.照明系统节电改造

4.电气自动化改造。

5.智能楼宇系统设计。

6.光伏发电系统设计。

概述

针对XXXXXXX项目的供水情况，此工程需增加恒压供水系统为住户提高用水质量，其流量为41.4m3/h，扬程75m，因此选用二台水泵并联使用，采用一拖二的变频恒压供水模式，完全能满足用户在高峰期的用水需求。由于在用水低谷时通过恒压供水控制器、变频器自动控制泵的投运；自动恒压，因此会给用户带来一个全新、恒定的用水环境，更不会对管网造成任何冲击。此套方案，我们采用的一用一备无负压恒压供水设备加上恒压供水控制器、ABB 变频器、低压器件等组成的全闭环控制系统，此系统自动恒压，达到管网设定压力时可自动休眠，压力不足时可自动换醒，自动轮换，且实现多台泵循环切换使用，保证电机运转时间上一致性，以延长电机的使用寿命。此套设备直接与城市管网串接，保压消除负压。与市政管网一体化全密封加压，无污染无泄漏。能够完全满足用户用水的需求。

由于此水源来源于市政供水管道，所以，考虑到是在动态供水情况下，保证所有用户的用水质量基本一致，当供水能力大于用水量时，管道压力上升；当供水能力小于用水量时，则管道压力下降；当供水能力等于用水量时，则管道压力保持不变。因此，供水能力与用水需求之间的矛盾具体地反映在供水压力的变化上。从而压力就成了用来作为控制流量大小的参变量，也就是说，保持供水系统中某处压力的恒定，也就保证了使供水能力和用水需求处于平衡状态，变频恒压供水恰到好处地满足了用户的用水要求。

一、设备效果图

二、设备特点

（1）直接与市政给水管网通过供水管道串接，可利用市政给水管网的可资利用压力，运行节能

（2）系统100%全密闭设计，不与外界空气连通，杜绝水质污染。

（3）稳流补偿器可缓冲进水压力波动和调节流量，设备运行稳定、可靠。

（4）无需设置水池、水箱及消毒设施，可以节省占地和投资。

（5）无“跑、冒、滴、漏、渗”和水池、水箱定期清洗所耗损的水资源浪费。

（6）设备布置紧凑，安装方便、简捷，便于扩建、改建或者搬迁。

（7）采用微机控制水泵变频调速运行，调整速度快，控制精度高。

（8）由于利用了市政给水管网的可资利用水压，设备扬程低、功率小，运行噪音低。

（9）设备软启动，对外部电网和水网的冲击小，设备自身的机械冲击和磨损及水泵切换时的振荡小，设备使用寿命长。

（10）自动化控制程度高，保护功能齐全，无需值守，全自动运行，而且维护简单，管理方便。

三、变频节能原理

由流体力学理论可知，大部分流体传输设备（如离心式水泵、风机等）的输出流量Q与其转速n成正比；输出压力或扬程P与其转速n的平方成正比；输出功率N与其转速n的三次方成正比，用数学公式可表示为：

Q ＝ K1 × n

P ＝ K2 × n^2

N ＝ Q × P ＝ K3 × n^3 （K1、 K2 、K3为比例常数）

由上述原理可知，降低水泵的转速，水泵的输出功率将下降更多。例如，将电机的供电频率由50Hz降为40Hz，则理论上，频率改变后与改变前的输出功率之比为（40/50）3 = 51.2%。

一般水泵站的装机是按最不利条件下、最大时流量和所需相应扬程决定的。而实际上每天只有很短时间能达到最大时流量，大多数时间里，水泵站都处在小流量下工作。在此情况下设定管网压力能稳定满足用户用水需求，变频器在恒压供水控制下可进入休眠状态。因此,平时大部分的时间机泵都处于停止状态。而在系统水流量需求增大时, 恒压供水控制器自动唤醒，开始在PID调节下恒压工作。从而达到节能的最大化。

四、系统流程图

由上图可直观的看出整个供水控制流程

1、此项目的供水需求为41.4m3/h。采用一用一备型无负压供水系统。此系统由恒压供水控制器运算后控制，当管网实际压力低于用户所需的设定压力值时（压力值由出口处的远传压力表检测），自动进行PID运算输出控制变频泵启动和调频，根据用户的需求，逐渐提升泵的转速。使系统出口压力达到设定值，当管网压力还在下降时，自动控制变频泵转速提高，提高到50HZ满负载运行时都还不能满足用户需求的话，第一台泵自动切换到工频，第二台泵开始变频启动；直到满足供水网管压力达到所需的设定值，即管网压力等于用户所需求的设定压力。在晚间用水量很低时，管网实际压力与设定值差值不大时，此时变频器会控制电机转速降低，当其低于一定值时，会自动进入休眠状态，当低于启泵压力值时时又可自动唤醒。系统将以最大的节能量来满足用户需求，降低用户成本。

2、因自动控制变频泵与自来水管相连接。当自来水管停止来水时负压表所检测到的压力越来越低。此时负压开关停止变频供水动作。

防止供水系统产生负压。而负压表压力信号进入恒压供水控制器。当压力低于一定值时，系统控制水泵停机，以保护电机不会因为干转损坏。

3、当此系统因停电而停机时，自来水还可经旁路继续对低区用户进行供水。确保停电不