調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)正文(已修改)
2025-07-11 17:43 本頁面
【正文】 1引言 本課題的意義隨著現(xiàn)代智能樓宇建筑的發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，加之目前能技術(shù)，設(shè)計(jì)節(jié)能的、適應(yīng)不同領(lǐng)域的高性能恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢．變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體，能夠提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并易于實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控．此外，它還具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要． 因此，研究變頻恒壓供水系統(tǒng)對(duì)提高工業(yè)生產(chǎn)效率、改善居民生活水平、降低能耗等方面具有重要意義。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高, 再加上國內(nèi)的電力短缺現(xiàn)狀, 利用先進(jìn)的電氣技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)來設(shè)計(jì)高性能、低能耗、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫. 目前城市恒壓變頻供水系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的PID 控制, 但是對(duì)于高樓層用戶及對(duì)供水質(zhì)量要求較高的工廠來說,PID控制常常在穩(wěn)定運(yùn)行期存在供水壓力偏差、抗干擾能力差、調(diào)節(jié)時(shí)間長等不足, 造成供水等待時(shí)間過長, 增加供水管道的損耗從而加大爆管的幾率, 并且不利于節(jié)能減耗 . 因此有必要研究新型的恒壓變頻供水系統(tǒng)的智能控制策略, 用于改善恒壓變頻供水系統(tǒng)的供水質(zhì)量. 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r一般規(guī)定城市管網(wǎng)的水壓只保證6層以下樓房的用水，其余上部各層均須“提升”水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱，或氣壓罐式增壓設(shè)備，但它們都必須由水泵以高出實(shí)際用水高度的壓力來“提升”水量，其結(jié)果增大了水泵的軸功率和能量損耗。自從變頻器問世以來，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。新型供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)的這些優(yōu)越性，引起國內(nèi)幾乎所有供水設(shè)備廠家的高度重視，并不斷投入開發(fā)、生產(chǎn)這一高新技術(shù)產(chǎn)品。目前該產(chǎn)品正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制，多品種系列化的方向發(fā)展。追求高度智能化，系列標(biāo)準(zhǔn)化是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)成片開發(fā)`智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。在短短的幾年內(nèi)，調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)逐步完善的發(fā)展過程，早期的單泵調(diào)速恒壓系統(tǒng)逐漸為多泵系統(tǒng)所代替。雖然單泵產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡易可靠，但由于單泵電機(jī)深度調(diào)速造成水泵、電機(jī)運(yùn)行效率低，而多泵型產(chǎn)品投資更為節(jié)省，運(yùn)行效率高，被實(shí)際證明是最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，很快發(fā)展成為主導(dǎo)產(chǎn)品。目前國外的恒壓供水系統(tǒng)變頻器成熟可靠，恒壓控制技術(shù)先進(jìn)。國外變頻供水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)主要采用一臺(tái)變頻器只帶一臺(tái)水泵機(jī)組的方式。這種方式運(yùn)行安全可靠，變壓方式更靈活。此方式的缺點(diǎn)必是電機(jī)數(shù)量和變頻的數(shù)量一樣多，因而投資成本高。 國外生產(chǎn)的變頻器，特別是供水廠用變頻器，相對(duì)于國產(chǎn)變頻器而言，價(jià)格明顯偏高，維護(hù)成本也高于國內(nèi)產(chǎn)品。所以恒壓供水系統(tǒng)的成本也就相對(duì)國內(nèi)提高了。2設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)性能工作要求采集水管網(wǎng)上壓力傳感器的壓力；對(duì)變頻器選型并根據(jù)檢測的水壓由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使管網(wǎng)中壓力保持為給定的壓力；PLC控制3個(gè)工作泵工作數(shù)量的增減及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，使電機(jī)的電壓和頻率隨負(fù)載的變化而變化，構(gòu)成已設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)；水壓低于下限值30s則1號(hào)水泵工頻運(yùn)行，低于下限60s則2號(hào)水泵變頻運(yùn)行，低于下限90s則2號(hào)水泵工頻運(yùn)行，低于下限120s則3號(hào)水泵變頻運(yùn)行，低于下限150s則3號(hào)水泵工頻運(yùn)行；具有手動(dòng)和自動(dòng)2種模式，手動(dòng)模式用于檢測變頻器故障時(shí)使用，自動(dòng)模式用于長時(shí)間自動(dòng)化操作；通過安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器，把水壓轉(zhuǎn)換成4～20mA的模擬信號(hào)，通過變頻器內(nèi)置的PID控制器，來改變電動(dòng)水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，變頻調(diào)速的輸出頻率將增大，水泵轉(zhuǎn)速提高，供水量加大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，電動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速不在變
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