变频供水设备的原理

变频供水设备的原理？~

工作原理如下：
第一，供水管网压力稳定。设备由微机构成自动闭环控制，能在0.5秒以内令变化的压力恢复正常，压力调节精度未设定值的5%左右。
第二，保护功能全，运行安全可靠，操作方便。该设备的主机采用的是进口的变频调速器，自身具有欠压、过呀、过流、过载、短路、过热、过载等保护功能，无故障运用达到10万小时以上。设备配电控制部分采用的是智能化控制原理，操作起来方便实用，方便与非专业人员使用。
第三，ZBW系列供水设备的供水压力为0.15-2.0MP，供水的高度为10-200M，单套设备的供水量为10到5000平方米，可适用于大、中、小型自来水的配套改造，可用于企业单位、住宅区、农村生产、生活、办公用水。
第四，占地小、投资少、安装周期短。该设备与其他的老式设备相比较，占地面积节约了3到16倍，比建水塔所投注的费用节约3%-16%。该设备体积小，组装方便，运输安装周期短。
第五，高效节能。该设备根据用户的实际用水量和使用压力自动检测来调节电动机的耗电量，使设备处于高效率的工作状态。
第六，供水功能全，安全系数高。当设备出现故障时，可启用应急功能继续供水。变频供水设备与市政供水网自动并网运行，并具有双变频功能，能够满足生产生活用水的正常压力和流量，能在出现火情时转换为高压大流量供水，可以实现以及多用的功效。

1.产品简介：
变频恒压供水设备是一种新型的节能供水设备。变频恒压供水设备系运用当今最先进的微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。变频恒压供水设备以水泵出水端水压（或用户用水流量）为设定参数，通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速，实现用户管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒压稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率提高，水泵转速加快；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢。这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压（与用户设定的压力一致）和水量（随用户的用水情况变化而变化）。
随着二次供水加压技术的发展，变频恒压供水设备从根本上解决了这些问题。变频恒压供水设备不需建造水塔，投资小、占地少，采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网，停电后仍可供水，调试后数年不需看管。比建造水塔节约投资70%，比建造高位水箱节约投资60%，大大节约土建投资。
变频恒压供水设备广泛用于企事业单位、住宅区及农村的生产、生活、办公用水。供水户在20－2000户。日供水量在20－50000m3，供水高度达150米，即50层楼房。
工作原理：
根据用户要求，先设定给水压力值，然后通电运行，压力传感器监测管网压力，并转为电信号送至可编程控制器或微机控制器，经分析处理，将信号传至变频器来控制水泵运行，当用水量增加时，其输出的电压及频率升高，水泵转数升高，出水量增加，当水量减小时，水泵转数降低，减少出水量，使管网压力维持设定压力值，，在多台泵运行时，逐机软启动，由变频转工频至压力流量满足为止，实现了水泵的循环控制，当夜间小流量运行时，可通过变频水泵来维持工作，变频给水泵可以停机保压。
2.设备功能特点：
(1) 无负压:系统与市政管网直联取水加压运行不会造成市政自来水管网负压。
(2)借压（或叠压）:超过许可吸水压力和流量时可在自来水管网压力基础上增压。与从普通蓄水池吸水相比运行时可减少水泵台数或（和）降低转速达到节能目的。
(3)变频恒压:设备实时通过传感器检测出口压力，将检测值和设定值进行比较运算，确定电机及水泵投入台套数和变频器输出频率（反应到电机及水泵为转速）以追贴用水曲线实现恒压。
(4)无噪音:采用现代设计理念，充分考虑现代人对环境的要求，选用静音专用变频器，运用了消音设计手段，故系统能超静音运行。
(5)高度自动化:系统能实现全自动控制，具有手动/自动切换、主副泵定时轮换、压力调整、恒压、高低电压保护、欠相保护、漏电保护、过载保护、过热保护、缺水保护、漏水检测补偿、不用水停车、瞬间跳闸保护等功能。另可根据用户需求配置人机界面，可视化远程调整、监测和维护。

目前，变频调速生活给水在建筑给水中应用越为越广，其主要原因是：
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。在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求，因为随时可以方便地改变供水压力。但在选泵时应注意，泵的扬程宜大一些，因为变频调速其最大压力受水泵限制。最低使用压力也不应太小，因水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作，否则应加大变频器和水泵电机的容量，以防止发生过载。

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分的技术和物质基础。变频器已在国民经济各部门广泛使用。任何品牌的变频器与变频供水控制器配合，即可实现多泵并联恒压供水。因为建筑供水的应用广泛，有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中；这种变频器具有可靠性好，使用方便的优点。

3．变频调速恒压供水具有优良的节能效果 由水泵一管道供水原理可知，调节供水流量，原则上有二种方法；一是节流调节，开大供水阀，流量上升；关小供水阀，流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节，水泵转速升高，供水流量增加；转速下降，流量降低，对于用水流量经常变化的场合（例如生活用水），采用调速调节流量，具有优良的节能效果。我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。应当指出，变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频恒压供水具有优良的节能效果，变频恒压供不宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水，只要其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，可以实现恒压变量供水。在变频恒压变量供水当，变频泵的流量是变化的，当变频泵是各并联泵中最大，即可保证恒压供水。多泵并联恒压供水，在设计上可做到在恒压条件下和工频泵的效率不变（因工况不变），并使之处于高效率区工作，变频泵的流量是变化的，其工作效率随着流量而改变。因为采用多泵并联恒压供水，变频泵的功率降低，从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统的能耗，改善节能状况。
当多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器，当用水流量接近于零，变频泵能自动睡眠停磁，从而可以做到不用水时自动停泵而没有能量损耗，具有最佳的节能效果。
多泵并联变频恒压变量供水的工作模式通常是这样的：当用水流量小于一台泵在工频恒条件下的流量，由一台变频泵调速恒压供水；当用水流量增大，变频泵的转速自动上升；当变频泵的转速上升到工频转速，为用水流量进一步增大，由变频供水控制器控制，自动启动一台工频泵抽入，该工频泵提供的流量是恒定的（工频转速恒压下的流量），其余各并联工频泵按相同的原理投入。
在多泵并联变频恒压变量的供水情况下，当用水流量下降，变频调速泵的转速下降（变频器供电频率下降）；当频率下降到零流量的时候，变频供水控制器发出一个指令，自动关闭一台工频泵使之超出并联供水。为了减少工频泵自动投入工超出时的冲击（水力的或电流的冲击）。在投入时，变频泵的转速自动下降，然后慢慢上升以满足恒压供水的要求。上述频率自动上升，下降由供水变频控制器控制。
另一种变频供水模式通常叫做恒压变量循环启动并先开先停的工作模式。在这种供水模式中，当供水流量少于变频泵在恒压工频下流量时，由变频泵自动调速供水，当用水流量增大，变频泵的转速升高。当变频泵转速升高到工频转速，由变频供水控制器控制把台水泵切换到由工频电网直接供电（不通过变频器供电）。变频顺则另外启动一台并联泵投入工作。随用水流量增大，其余和关联泵均按上述相同的方式软启动投入。这就是循环软启动投入方式。
当用水流量减少，各并联工频泵按次序超出，并泵超出的顺序按先投入先关泵超出的原则由变频控制器单板计算机控制。
由上述可见，对于变频器恒压变量给水通常有两种工作模式，一是变频泵固定方式，二是变频循环软启动工作方式。在变频固定方式中，各并联水泵是按工频方式自动投入或超出的。因为变频泵固定不变，当用水量流量变化，变频泵始终处于运行状态，因此变频泵的运行时间最长。为了均衡各水泵的运行时间，对于变频泵固定运行方式，可以设计成变频泵定时轮换运行方式。即当某一台变频泵运行一定时间后，由变频控制器控制变频泵自动进行轮换。例如：开始时1泵变频，2－3泵工频，当1泵变频运行T时间后（T可按序设定）自动轮换为2泵频，3－1泵工频，在此状态下运行T时间后自动轮换为3泵变频，1－2工频，…….。如此反复进行定时轮换。
显然，具有变频泵自动轮换控制的变频恒压变量供水系统，变频泵是定时改变的，即任何一台并联泵都有可能成为变频泵。由变频恒压变量供水理论可知，为了保证恒压供水，变频泵必须是各并联泵中的最大者。为此，对于变频恒压供水并变频泵自动定时轮换的水机，各并联水泵的大小应相同以保证恒压供水。
按变频器工作原理，在运行中的变频器不允许在其输出端进行切换；否则在切换过程中会使变频器中的某些电子器件受到大电流冲击而降低其寿命。在变频泵自动轮换过程中，要在变频器的输出端进行切换；为了保护变频器，在进行自动切换之前应使变频器停止运行。在变频器停止运行的条件下，在其输出端进行切换。在切换好后再重新启动变频器而恢复正常运行。因此，自动轮换控制的电路比较复杂，会增加变频控制柜的造价并降低其使用可靠性。
当变频恒压变量供水系统具有变频泵自动轮换功能，其优点是各并联泵可定时轮换到变频运行，使各并联泵的磨损均衡。但是，在任一台砂变频运行时，万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的；当变频器跳闸，必然使所有并联水泵停机而中断供水。
因此，当水洋的可靠性一定，具有自动轮换控制功能的变频恒压供水机的供水可靠性将低于不具备自动轮换控制功能的变频恒压供水机。笔者认为，供水可靠性是主要矛盾。因此我们不主张采用具有自动轮换控制功能的变频恒压给水系统。多泵并联，循环软启动的变频恒压给水系统，同样存在上述变频恒压自动轮换工作模式的缺点。为了保证恒压供水，同样要求各并联泵的大小相同。
综上可述，为保证供水可靠性，笔者不主张采用自动轮换和变频循环软启动的工作模式。清华紫光集团自动化工程部在其《ABB恒压供水系统用户手册》中说，“循环软启动！这是一个危险的诱惑，很多搞恒压供水的热衷于发展此项技术，但我们建议是否的。”我们赞同清华紫光集团自动化工程部的上述学术见解，不热衷于搞变频循环软启动供水。
由水泵一管路供水原理可知，当节流损耗等于零时，则供水系统具有最佳的节能效果，此时水泵的供水扬程完全消耗在供水高度和供水流阻损失上。这种变频调整供水称为理态的变压变量供水，这种供水系统的扬程――流量曲线和管路系统的流阻――流量曲线重合。在理想的变压变量供水系统中，在用水点，其扬程恒定，属于恒压供水。在实际建筑中，用水点多处，不是一处，因此很难确定何处是恒压用水点。变压变量供水系统没有通用性，在工程上很少应用。一种实用的变压变量供水系统叫做准变压变量供水系统；在准变压变量供水系统中，其恒压值随用水流量增加而跃阶上升。例如多泵并联恒压供水，当一台泵工作，其恒压值自动变为P1＋ΔP1；当二、三、四台泵投入，其恒压值分别为自动变为P1＋ΔP2， P1＋ΔP1＋ΔP2＋ΔP3，ΔP4…….。其中P1ΔP1ΔP2ΔP3，ΔP4……….可按需要设定；因此，准变压变量系统（设备）的供水特性可以十分接近理想的变压变量供水特性，具有优良的节能效果，这种供水系统（设备）具有通用性。例如，国际上著名的ABB供水专用变频器就具有上述的准变压变量供水控制功能。
事实上，在建筑供水当中，准变压变量供水模式也很少应用因为在实际使用当中，很难给出具体参数。

郑州天海变频供水设备。如何维护保养：检查叶轮，清理异物，如遇特殊情况，水泵叶轮损坏或轧入异物，需检查清理，则需拆下轴承体和尾盖，向后面拉出轴和叶轮，泵体及进出水接管不必拆动。检查填料函：变频供水设备采用填料函密封时，必须注意填料的松紧，太松漏水太多影响性能，在正常时，漏水量应在每分60滴左右，滴水为正常，周围溅水就不正常。

恒压力供水，压力闭环控制，节能

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