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市政应用
  

变频调速恒压供水

发布日期:2013-09-19 11:12:58 浏览:次
  

一.系统简介
    本系统基于PLC和变频器的恒压(或恒压变流量)供水技术,通过压力变送器和PLC构成闭环控制系统,PLC进行逻辑运算自动控制机组中泵的转速和换泵,从而实现全自动恒压变频供水。相对于传统的技术而言具有节能效益明显、管网水压稳定、控制和保护功能完善、输入电压范围宽、电磁冲击小、泵机运行组合切换灵活方便、管网水压设定值修改方便等
二.控制原理
    压力变送器检测管网压力输出信号给变频器,变频器根据压力信号进行PID调节电机的转速,通过电机变速运行调节管网水压恒定在设定范围内。PLC根据变频器的工作状态及水压的变化情况,来判断输出备用泵的运行或停止。
三.主要功能
1.自动恒压功能
2.手动启动功能
3.自动轮流启动功能
4.抽空防止功能
5.电机保护功能
6.远程监视或监控功能
四.系统应用
本系统广泛应用在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供热和恒压补水、喷淋及消防等供水系统中.

变频供水的主要原因 
1、变频调速给水的供水压力可调,可以方便地满足各种供水 压力的需要。
2、目前,变频器技术已很成熟,在市场上有很多国内外品牌 的变频器,这为变频调速供水提供了充份的技术和物质基础。
3、变频调速恒压供水具有优良的节能效果....

变频节能原理
    由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,

    功率P与转速N的立方成正比 我国的电动机用电量占全国发电量的60%~70%,风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是:风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,所以当风机、水泵转速下降时,消耗的功率也大大下降,因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量,应用变频器节电率为20%~50%,而且通常在设计中,用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,效率低下,造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显著。
    采用变频器驱动具有很高的节能空间。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式,中国国家能源法第29条第二款也明确规定风机泵类负载应该采用电力电子调速。
变频调速节能装置的节能原理
  1、变频节能
    由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
  2、功率因数补偿节能
    无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
  3、软启动节能
    由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。


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