現代供水係統的初步探討 -----新型變頻器帶來的供水革命 市場日新月異,競爭風雲突起.轉眼間,在中國剛剛起步的無負壓供水市場上,各個廠家把無負壓進行的如火如荼!從高位水塔到恒壓供水,從恒壓供水到無負壓供水,每一次變革都離不開我們各個廠家的科技工作者,市場人員和管理人員的辛勤汗水,在此對他們抱以我們深深的敬意! 在此,我對現代市場主流供水方式做一個簡單的探討,希望各位前輩老師能給予批評指導! 一、恒壓供水方式的成績與弊端。 恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)絕(jue)對(dui)於(yu)高(gao)位(wei)水(shui)塔(ta)的(de)優(you)越(yue)性(xing),在(zai)中(zhong)國(guo)市(shi)場(chang)上(shang)走(zou)的(de)穩(wen)健(jian)成(cheng)熟(shu)。它(ta)帶(dai)來(lai)的(de)是(shi)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)供(gong)水(shui)理(li)念(nian)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)生(sheng)活(huo)方(fang)式(shi)。它(ta)順(shun)應(ying)用(yong)戶(hu)的(de)節(jie)電(dian)衛(wei)生(sheng)的(de)呼(hu)聲(sheng),給(gei)中(zhong)國(guo)的(de)供(gong)水(shui)市(shi)場(chang)開(kai)了(le)一(yi)個(ge)好(hao)頭(tou)。 我們在提倡恒壓供水的同時也不能忽略它固有的一些弊病: 從技術上講:恒壓供水係統的壓力設定值取決於傳感器的安裝位置,傳感器最理想的安裝位置是最遠端,把傳感器放在係統的末端是不可能的,往往傳感器安裝在水泵的出水口,所以被恒定的壓力值是水泵出水處的壓力值。 但是管路已經鋪設完畢,管徑不可改變,所以恒壓供水實際在調節供水的流速,流速變化勢必要引起管路阻力的變化。當流量很小時,管路阻力很小,水泵揚程隻需要稍微大於負載需求就可以滿足遠端配水點壓力要求。當流量很大時,管露水泵必須克服管露巨大的壓降管路,由於水泵出口壓力不變,遠端配水點壓力要求無法被保證。 現實中絕大多數恒壓供水係統采用最大流量時的水泵出口壓力作為PID調節器的給定值,導致在小流量時大量的能源浪費,而且存在管路損害的隱患. 恒壓供水的弊端在變壓力供水的係統中能夠得到很好的解決。 二.變壓力供水係統 bianyaligongshuixitongshizaihengyaligongshuideyizhonggaijin,tadezhuyaogongnengjiushinengjiangyonghuguanwangzhongdeshuiyabaochizaizuijiadezhuangtai。zhezhonggaijindezhijiexiaoguoshizhenggegongshuixitonggengheli,gengjieneng,geiyonghudailaideshizhijiedejingjixiaoyi,bingqietanengyouxiaodeyanchanggongshuixitongshebeideshiyongshouming。 變壓力供水係統根據供水流量的不同,來調節供水管道的壓力.從而達到更有效的節能和消除管路隱患的效果. 變壓力供水係統根據供水流量自動修正PID調節器的給定值,改變水泵出水壓力,節約大量能源,降低管件由於壓力過高產生的破壞。 三.消防壓力巡檢係統和消防第二壓力供水係統 xiandaishenghuozhuzhaidetexingduixiaofangxitongyaoqiuhengao,ruguoduliyushenghuogongshuixitongzaijianyigexinxitongdehua,nadailaidebijiangshichengbendeshenggaohexitongdefuza。xianzaidexinjishuyijingnenggoushixianshenghuogongshuixitongyuxiaofangdieryalixitongdetongyi。 消xiao防fang水shui泵beng係xi統tong隻zhi有you在zai火huo災zai發fa生sheng時shi才cai運yun行xing,非fei火huo災zai情qing況kuang下xia隻zhi進jin行xing定ding期qi短duan時shi間jian的de巡xun檢jian運yun行xing,以yi檢jian驗yan水shui泵beng及ji其qi設she備bei是shi否fou保bao持chi良liang好hao狀zhuang態tai,並bing不bu要yao求qiu過guo高gao的de供gong水shui壓ya力li。 四.生活無負壓供水係統 近年來又一新型的供水係統――wufuyabianpingongshui,tashizaibianpinhengyagongshuishangfazhanqilaide,tadexianjinzhichuzaiyugonggeiyonghudeshuishitongguoyigemifengdehuanjing,suoyibimianleshenghuoyongshuideerciwuran,bingqietashixianlewuchigongshuiyubianpinhengyagongshuidejiehe,nenggoudadaobiqitadegongshuifangshigenghuanbaogengjienengdexiaoguo。wufuyagongshuizuituchudeyoudianshizhezhonggongshuifangshijiankangweisheng,feichanganquan,erqiejieyuetouzi。yinweitakeyizhijieshixianyuzilaishuiguanwangchuanlianduijie,buyongjianshuichi、設(she)水(shui)箱(xiang),避(bi)免(mian)了(le)飲(yin)用(yong)水(shui)在(zai)供(gong)水(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)二(er)次(ci)汙(wu)染(ran),充(chong)分(fen)體(ti)現(xian)了(le)以(yi)人(ren)為(wei)本(ben)的(de)理(li)念(nian),做(zuo)到(dao)了(le)真(zhen)正(zheng)的(de)環(huan)保(bao)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)自(zi)來(lai)水(shui)原(yuan)有(you)的(de)壓(ya)力(li),可(ke)節(jie)電(dian)50%以上。不建水池水箱,不僅節省投資,而且從根本上杜絕了原有水池、水箱的滲、冒、滴、漏和跑水現象,可節水20%以上。采用無負壓供水設備,不用建泵房、水池、水箱和上水處理設備等,因此大大降低了工程造價,可節約投資60%以上。這種供水方式水壓穩定,沒有汙染,沒有鼠、蛇(she)和(he)雜(za)物(wu)進(jin)入(ru),使(shi)供(gong)水(shui)非(fei)常(chang)安(an)全(quan),而(er)且(qie)水(shui)質(zhi)好(hao)。該(gai)設(she)備(bei)實(shi)現(xian)了(le)電(dian)腦(nao)智(zhi)能(neng)化(hua),不(bu)做(zuo)無(wu)用(yong)功(gong),因(yin)此(ci)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)。同(tong)時(shi),使(shi)用(yong)該(gai)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)停(ting)電(dian)不(bu)停(ting)水(shui)。 這種先進的供水方式,在國家和人民越來越重視飲用水健康問題的的今天,其市場前景將非常廣闊。 無負壓供水在國外是一成熟的供水方式,因為國外的市政管道是按用水高峰值設計的.雖然我國的市政管網也在不斷的完善,但是目前來講如果直接在市政管網上接泵抽水必將對市政管網產生影響.所以我國的供水條例上明文規定不準在市政管網上直接接泵抽水. 所以如果能抑製負壓的產生,那麼我們就可以不違反條例規定又可以喝到幹淨的水了.所以對真空的抑製在一套供水設備中就成了關鍵. 五、國內無負壓技術的發展 隨著無負壓概念發展的深入,越來越多的企業對無負壓技術進行了深入的研究,並取得了豐碩的成果。 在國內無負壓技術根據市場上現有稱無負壓的給水設備工作原理進行分析,其實現無負壓功能有以下幾種: 1.穩流補償器和真空抑製器控製模式。 主要組成裝置:變頻調速水泵機組、穩流補償器、真空抑製器、壓力和流量傳感器、預壓自平衡器、控製櫃、過濾器、倒流防止器(可選)、消毒裝置(可選)、小流量保壓係統。 特點:該係統全封閉、zipingheng,jinengkekaodishixianwufuya,younengchongfenliyongwenliubuchangqizhongdebeiyongshui,zhenggexitonggongzuowendingkekao,duishizhengguanwangwubuliangyingxiang,xitongpeizhiquanweibuxiugang、銅等材質,壽命長,無汙染。但缺點是整個係統製造和調試複雜,成本較高。 2.壓力控製式 主要組成裝置:變頻調速水泵機組、控製係統、儲水罐、防汙隔斷閥、過濾器、電接點壓力表、壓力傳感器。特點:靠電接點壓力表實現無負壓功能,實現方法比較簡單,整套設備投資少、成(cheng)本(ben)低(di)。但(dan)是(shi)儲(chu)水(shui)罐(guan)往(wang)往(wang)就(jiu)成(cheng)為(wei)了(le)擺(bai)設(she),當(dang)管(guan)網(wang)壓(ya)力(li)降(jiang)低(di)到(dao)設(she)定(ding)的(de)停(ting)機(ji)壓(ya)力(li)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)時(shi),儲(chu)水(shui)罐(guan)中(zhong)的(de)水(shui)一(yi)點(dian)也(ye)未(wei)得(de)到(dao)利(li)用(yong),人(ren)為(wei)地(di)造(zao)成(cheng)了(le)水(shui)的(de)沉(chen)積(ji),形(xing)成(cheng)二(er)次(ci)汙(wu)染(ran),再(zai)次(ci)開(kai)機(ji)使(shi)用(yong)時(shi)會(hui)對(dui)用(yong)戶(hu)造(zao)成(cheng)危(wei)害(hai);另外用水量的變化會造成設備間歇的開機、停機,供水不穩定,設備運行不穩定,壽命短。 3.微型直接加壓式。 主要組成裝置:潛水泵、控製盒、壓力傳感裝置。 特點:該裝置實際是單台泵直接管道加壓,隻是增加壓力傳感器 實shi現xian恒heng壓ya和he低di壓ya停ting機ji,該gai裝zhuang置zhi適shi用yong於yu來lai水shui量liang遠yuan遠yuan大da於yu用yong水shui量liang的de場chang合he,成cheng本ben低di,不bu占zhan地di麵mian空kong間jian,節jie省sheng費fei用yong,全quan封feng閉bi無wu汙wu染ran。但dan是shi無wu穩wen流liu裝zhuang置zhi,不bu能neng緩huan衝chong對dui市shi政zheng管guan網wang的de壓ya力li影ying響xiang,也ye不bu能neng有you效xiao杜du絕jue對dui市shi政zheng管guan網wang的de回hui流liu汙wu染ran,且qie無wu備bei用yong泵beng,維wei修xiu時shi不bu方fang便bian,影ying響xiang正zheng常chang的de供gong水shui。 此外,還有幾種方式,如膠囊式儲水器加呼吸閥式,增壓水箱式還有在管道中加泵抽水等設備,因其有明顯的局限性,在此不做評論 六.新型變頻器帶來的供水革命 新型供水專用變頻器=普通變頻器+PLC,是集供水控製和供水管理一體化的係統。內置供水專用PID調節器,隻需加上壓力傳感器,即可方便地組成供水閉環控製係統。 現在讓我們看看VLT7000在供水方麵的優秀表現: VLT7000新型無負壓供水係統專用變頻器集成了無負壓供水係統各種專用硬件和軟件,使得供水係統的構成變的極為簡單,係統的穩定性更可靠! 1、VLT7000在恒壓供水中的應用。 VLT7000內置多泵控製器,能有實現15中控製模式,可以不用可編程控製器(PLC)達到一控七的效果。如果是變頻泵控製可以達到一控四。而要做到這些,您不需要多加任何的硬件。 2、VLT7000在變壓供水係統中的應用 在設定了變壓力上限和變壓力下限後,VLT7000可以實現 根據運行水泵的數量改變供水壓力。您隻需要設定以下參數: 設定參數417為虛擬管路特性曲線 設定參數418為生活變壓力給定下限 設定參數419為生活變壓力給定上限 設定參數735為消防變壓力給定上限 設定參數736為消防變壓力給定下限 3、VLT7000在消防第二壓力供水係統中的應用 設定參數305/306/307為該壓力切換信號和此功能擊活指令 設定參數735為第一供水壓力設定值 設定參數736為第二供水壓力設定值 不過要注意的是:當消防第二壓力供水係統擊活時,生活無負壓功能失效。 4、VLT7000在消防定時巡檢係統中的應用 參數700中15為消防定時巡檢功能 設定參數741為運行頻率 設定參數742為運行時間、 設定參數743為間隔時間 設定參數744為循環周期 設定參數745為循環周期以耗時間 5、VLT7000在生活無負壓供水係統中的應用 設定參數311作為泵前壓力反饋 設定參數418為給定供水壓力 設定參數730作為泵前壓力理想值 設定參數731作為泵前壓力安全值 6.VLT7000在無負壓供水係統中的工作原理: 當泵前壓力高於理想壓力時,PID正常工作,泵後壓力恒定;當泵前壓力低於理想壓力而高於安全壓力時,在50%-100%範圍內按比例自動調節PID的給定值,自動調節供水壓力;當泵前壓力低於安全壓力時,係統停止供水,輸出泵前壓力過低信號;當水泵啟動/停機時,忽略無負壓功能。當泵前壓力低於理想值LCP顯示警告信息。 七.新型新型變頻器功能成本分析 毫無疑問,VLT7000能neng夠gou滿man足zu供gong水shui係xi統tong更geng高gao的de控kong製zhi要yao求qiu。她ta能neng將jiang各ge個ge供gong水shui係xi統tong輕qing鬆song的de集ji成cheng在zai一yi起qi,可ke以yi隨sui意yi的de根gen據ju客ke戶hu的de要yao求qiu,快kuai速su的de調tiao整zheng係xi統tong的de整zheng體ti功gong能neng。從cong總zong體ti上shang講jiang,VLT7000jianggezhonggongnengzhenghezaiyiqi,tabuguangshitongguoyingjiangengzhongyaodeshitaderuanjiangongneng,yongruanjianlaidaitigengduoyingjiandegongneng,zhebujinzaichengbenshanggengjiesheng,zaigongnengshanggengqiangda,zaiweihushangyegengfangbian。 以ABB公司最近推出的ACS510為例,水泵控製要求為一控四。控製方案: 方案一為由DANFOSS VLT7000構成的控製係統,新型無負壓供水專用變頻器不僅可以方便的夠建各個供水係統,而且在投資上更節省。 方案二為由ABB ACS510 夠建的供水控製係統,如果按要求的多泵控製,必須得加一個PLC,下麵的計算按西門子PLC為計算依據。 由圖可以看出,用DANFOSS VLT7000的變頻器在構築供水控製係統上的投資更少,可以節省投資:4KW為35% 5.5KW為25% 7.5KW為28% 方案一 方案二 Danfoss VLT7000 ABBACS510 KW Price KW Price PLC(西門子) 合計 4 4050 4 4555 1700 6255 5.5 4810 5.5 4737 1700 6437 7.5 4979 7.5 5172 1700 6872 從供水係統的設計上講,VLT7000采用將硬件內置,將硬件軟件化的方式,使整個係統在設計上更方便,在整體性能上更穩定,各部分協調性更好。 供(gong)水(shui)行(xing)業(ye)是(shi)個(ge)偉(wei)大(da)且(qie)又(you)平(ping)凡(fan)的(de)行(xing)業(ye),它(ta)的(de)發(fa)展(zhan)關(guan)乎(hu)我(wo)們(men)的(de)服(fu)務(wu)對(dui)象(xiang)能(neng)夠(gou)享(xiang)受(shou)更(geng)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)生(sheng)活(huo)。我(wo)想(xiang)我(wo)們(men)供(gong)水(shui)行(xing)業(ye)的(de)每(mei)位(wei)朋(peng)友(you)每(mei)走(zou)一(yi)步(bu)都(dou)是(shi)扛(kang)著(zhe)我(wo)們(men)的(de)責(ze)任(ren)前(qian)行(xing):更環保,更節約,更高效!路漫漫其修遠兮,希望水行業在我們的共同努力下,越走越遠! 上海秀盈自動化設備有限公司 張亞飛 2005年8月30日 本文僅供參考,歡迎大家批評指正
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