ABB恒压供水 点击:1141 | 回复:3



力诚

    
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发表于:2007-09-26 17:18:00
楼主


目前,应用最广泛的变频恒压供水系统是水泵出口压力恒定系统,其工作原理是在水泵出水口安装压力传感器,将测定的压力值转换成电信号输入压力控制器,压力控制器根据设定压力值与测定压力之间的差值,通过PI调节运算后,控制变频器,调节水泵的转速,使水泵出口压力保持恒定。 

这种控制系统电控部分较简单,国内外采用广泛。缺点是仍有小量能量浪费且不能反映水流通过给水管网时,管网阻力持性的变化。所以当用水低峰时,虽然由于转速的改变水泵扬程能保持恒定不再升高,但管道最末端的出口水压将高于其所需的流出水头。 

采用泵出口变压力控制系统,则可解决以上的不足,即泵出口的设定压力随用水量的变化而变化,使管道最末端的出口水压恒定在其所需的流出水头。 

ABB公司的ACS510系列变频器是专为风机、水泵控制系统设计的,其中参数“给定增量8103、8104和8105”可完成泵出口变压力控制功能。 

管道阻力和流量对管道最末端的出口水压的影响 

(一)关于水泵的扬程说明 

图1是一个水泵供水的例子。 



图1  水泵供水的例子 

如图1,水泵把水从吸水井里抽出来送到沉淀池的过程中,做了哪些工作呢? 

1.要把水头提高到2.3十2.7十8.5=13.5米的高度。这个高度是由于地形的高度引起的,我们叫它为地形扬程H0。 

2.要克服所有管道的阻力。设图2中管道,在流量为400米3/时,有9米的管道阻力。这9米的阻力我们叫它为阻力扬程Hr。 

3.当水流进沉淀池之前,为了让水流出来,需要有一定的压力,要额外加上2~5米水头。我们叫它为出口扬程Hd。 

因此水泵需要提供的总扬程是: 

水泵的总扬程H=地形扬程H0十阻力扬程Hr十出口扬程Hd 

如果。我们把管道出口处的出口扬程取为2米,代入上式 

则水泵的总扬程=13.5+9+2=24.5米 

即水泵必须把水从吸水井的水面上抬高24.5米.则每小时才能流出400吨水。 

从上面讨论可以看出,地形扬程H0不随流量的变化而变化,称为净扬程,而阻力扬程Hb随流量Q的变化而变化且与流量Q的平方成正比,即Hb=KQ2。出口扬程也就是供水系统的末端的出口扬程,所以水泵的总扬程H可用以下公式表示 

H=H0+KQ2+Hd 

其中:H为水泵总扬程;H0为地形扬程;Q为流量;K为比例系数(常数);Hd为出口扬程 

(二)水泵出口压力恒定系统中流量Q对出口扬程Hr的影响 



图2   单台变频泵系统出口压力恒定控制运行特性图 

图2中H0是水泵进出口水位的高度差(地形扬程),也就是水泵的净扬程H0。水泵的扬程只有大于净扬程时才能出水。因此管网阻力曲线的起始点就是该净扬程的高度。 

H1为泵出口压力的设定值。设当前管道的阻力曲线为R1,变频器的频率为n1,则泵的工作点为A,即泵工作在扬程为H1、流量为Q2的点。此时,管道的阻力扬程为Hr2,管道出口扬程为Hd2,即H1=H0+Hr2+Hd2;如果系统用水量减少,由于压力闭环的控制,则变频器转速下降,泵的工作点由A变到B点,即此时泵工作在扬程为H1、流量为Q1的点上。此时,管道的阻力扬程为Hr,管道出口扬程为Hd,即H1=H0+Hr+Hd。由于工作点A和工作点B的水泵出口压力H1和地形扬程H0不变,所以,Hr与Hd的和为恒值,但由于管道阻力扬程与流量的平方成正比,所以,随着流量的下降,管道出口压力会快速上升。 

由以上的分析过程可以看出,在这种泵出口压力恒定的变频恒压供水系统中,在小流量时,管道出口扬程可能会超出所需的流出水头。 

水泵出口变压力控制系统 

为了减小流量变化对管道出口压力的影响,我们可以采用变压力控制方案。 



图3   变频泵系统出口变压力控制运行特性图 

图3中H0是水泵进出口水位的高度差(地形扬程),也就是水泵的净扬程H0。水泵的扬程只有大于净扬程时才能出水。 

H1为大流量时泵出口压力的设定值,H2为小流量时泵出口压力的设定值。 

设当前管道的阻力曲线为R1,变频器的频率为n1,则泵的工作点为A,即泵工作在扬程为H1、流量为Q2的点。此时,管道的阻力扬程为Hr2,管道出口扬程为Hd2,即H1=H0+Hr2+Hd2;当系统用水量减少,将泵出口压力的设定值减少到H2,则泵的工作点由A变到B点,即此时泵工作在扬程为H2、流量为Q1的点上。此时,管道的阻力扬程为Hr,管道出口扬程为Hd,即H2=H0+Hr+Hd。如果想保证管道出口压力Hd不变,则H1-H2=Hr2-Hr。即只要设定压力下降的幅度与阻力扬程下降的幅度相等时,即可保证管道出口压力的不变。而且由于设定压力的下降,还可以使供水系统更加节能。 

ACS510中的变压力控制部分参数设置 

在多台并联泵供水系统中,随着泵的运行数量的增加,流量会成倍的增大,管道阻力会迅速增高。如果随着流量的变化,增减恒压控制系统的设定压力,做到小流量小压力,大流量大压力,则可以最大限度的较少管道阻力对管道出口压力的影响,并且提高了节能比例。ABB公司的ACS510系列变频器就提供了上述功能。 

在ACS510中,参数8103、8104、8105是给定增量参数,他们的作用是每多开启一台辅机泵,就在原来的给定值上叠加一个增量。 

示例:ACS 510 控制7台并联的水泵为管道供水,保持管道压力恒定。 

由参数4011(内部设定值) 设定恒定压力给定,控制管网压力。 

用水量比较小时,只有调速泵运转。 

随着用水量增加,起动辅助泵恒速运行,先起动第一台,如果用水量仍在增加,起动第二台。 

随着水流量的增加,管道的首端(测量点)和末端的压力差也在增加。随着辅泵依次起动,给定增量需要按照下面方法设定,来弥补增加的压力差,补偿了管道末端压力的下降。 

当第一台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)。 

当两台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)。 

当三台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上 8105(给定增量3)。 

当四台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上 2 * 参数8105(给定增量3)。 

当五台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上3 * 参数8105 (给定增量3)。 

当六台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上4 * 参数8105(给定增量3)。 

五、结束语 

本文介绍的水泵出口变压力控制系统,改进了现在广泛应用的恒压供水系统的一些缺点,减小了管道末端出口压力的波动,且提高了节能比例。在实际工程中有一定的应用价值。 

  
 
 
 



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发表于:2007-09-29 16:32:00
1楼
在广工大2号楼见过几套模拟设备。

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发表于:2007-10-18 21:05:00
2楼
那的装流量传感器了

wwd1587

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3楼
ABB-510-45KW变频器一拖二怎么改

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