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技术干货|恒压供水泵站中的四种应用方案优势对比

供稿: 深圳市矩形科技有限公司

  • 关键词:矩形,PLC,恒压供水
  • 摘要:综合来看,在恒压供水泵站的应用技术方案中,矩形科技无疑是第一梯队。目前,恒压供水泵站已在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上得到广泛应用,尤其是在城乡工业用水的各级加压泵站系统以及居民生活用水的恒压供水系统中,变频调速水泵节能效果尤为突出。

综合来看,在恒压供水泵站的应用技术方案中,矩形科技无疑是第一梯队。

目前,恒压供水泵站已在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上得到广泛应用,尤其是在城乡工业用水的各级加压泵站系统以及居民生活用水的恒压供水系统中,变频调速水泵节能效果尤为突出。

其优越性表现在:一节能显著;二在开停机时能减小电流对电网的冲击以及供水水压对管网系统的冲击;三能减小水泵、电机自身的机械冲击损耗。

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根据相关资料显示,恒压供水泵站目前主要采用以下三种变频调速技术:

变频固定:固定一台变频泵,每次启动先启动变频泵,流量不够时候,先降频到下限频率,这个时候启动工频泵,优点:避免了工频泵启动造成管网压力波动大的情况。(这个避免只是理论上的,只能减小波动罢了,实际无法避免的)

变频循环:先启动第一台泵为变频,当流量不够时候,变频泵切换到工频运行,然后变频启动第二台泵,此项对供水来说要优于变频固定,但也有缺陷,当变频泵运行到50HZ时候,突然停止变频器而将电机转化为工频,变频器本身对突然失去负载的反应能力局限可能会引起变频器故障,同时电机运行在矩形波时瞬间改变成正弦波对电机的影响很大,影响电机寿命。

全变频:每个泵都配置一台变频器,从而可以结合上两种控制方式的优点,不仅避免了管网压力波动,又不至于出现故障,但相应的造价成本也增加了。


01.技术方案的对比

恒压供水设备的变频控制包括2大基本技术环节:闭环调速与逻辑控制,如图所示:

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闭环调速:其最基本功能是解决自动调速问题,通常的PID调节器可以完成。但对恒压供水设备来说,还需要解决如下问题:

1.为了保证供水管网末端压力的稳定,PID应能根据供水流量的变化自动改变设备出口水压,补偿管路损失,即所谓变压变流量控制。

2.应能适应用户各种变压控制的特殊要求,如根据时间变压控制、根据流量变压控制等。

3.应能适应传统2次增压和新兴叠压增压设备对调速的不同要求

4.应能适应部分变频和全变频的调速控制要求

5.应能为逻辑控制提供所需的基本信号

6.其他,例如可以作为PLC的参数设置工具等

逻辑控制;解决什么时候启动?启动哪台泵?什么时候加泵?加哪台泵?什么时候减泵?减哪台泵?什么时候停机?停哪台泵?所有这些动作的延时确认判断条件是什么?等等,这一系列逻辑动作由可编程控制器(PLC)完成。

以上2大技术环节的不同处理导致不同的系统技术方案,进而会产生一系列差异,以下为四种方案的简单对比:

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02.出口变压控制(末端恒压控制)更节能、更稳定

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如图所示:水泵降速运行一方面可以减小轴功率,另一方面还有利于水泵高效运行。

曲线③,是水泵变速运行高效点的连接曲线,高楼供水由于存在最低实际扬程,不可能按曲线③,做变压变流量高效运行。但工作点越接近曲线③,水泵效率越高。

曲线①,是一般恒压供水设备的运行曲线(恒压变流量),为保持出口恒压,流量的100%变化常常仅对应转速20% 左右变化。

曲线②,是出口变压(末端恒压)控制的运行曲线(变压变流量),在中小流量运行时(阻力损失小),可以使运行频率降的更低,因而更节能,出口变压的目的是为了终端恒压,因此供水的舒适性更好。


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03.全变频控制,更适应水泵的大范围变工况运行

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图示说明: 

1、图中曲线①,是满足100%额定流量的“最高增压运行曲线”,从0-100%额定流量对应的调速范围约42HZ-50HZ。更高的增压运行不经济。 

2、图中曲线②,是充分利用水泵能力的“最大流量运行曲线”,可实现130%额定流量增压供水(对应约70%额定扬程的增压),从0-130%额定流量对应的调速范围约35HZ-50HZ。更大的流量会导致压力不足70%,导致过载。 

3、自动调速控制水泵最高增压为额定扬程的100%-70%,可满足最大供水流量为额定流量的100%-130%,这时水泵增压是介于曲线①与曲线②之间的曲线。 

4、图中曲线③,是满足100%额定流量的“最低增压运行曲线”(对应约50%额定扬程),从0-100%额定流量对应的调速范围约25HZ-40HZ(为防止电机过载设备会自动限频),更低的增压不能保证供水流量。

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04.矩形科技PLC的优势

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05.其他优势

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总结

在恒压供水泵站的应用技术方案中,矩形科技的方案在硬件配置、变频控制、操作方式、运行方式、拓展能力等各方面都独具优势,可以很好地解决客户问题,提高效率。


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矩形科技在北上广、青岛、佛山、东莞都设有办事处,长期驻扎有销售人员和技术服务人员,可以就近为客户服务。如果您有相关需求或感兴趣,欢迎咨询。 

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发布时间:2022年6月1日 0:00  人气:   审核编辑(王静 )
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