無負(fù)壓變頻給水設(shè)備控制原理:
根據(jù)反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應(yīng)速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法，同時對PLC的編程來時現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備概述：
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備直接供水型 就是直接利用市政管網(wǎng)的壓力。直接供水。一般適用于市政管網(wǎng)壓力稍高的地區(qū)或水廠附近壓力較高的范圍內(nèi)。缺點就是水量、水壓不能保證。但是全自動變頻供水設(shè)備對于規(guī)模較小的管網(wǎng)這種供水方案的經(jīng)濟性能很好。不需要任何其他設(shè)備或措施。
水箱供水,全自動變頻供水設(shè)備將市政管網(wǎng)的水引至屋頂水箱。然后靠水箱與用水器具的高差。重力供水?？朔怂畨核康牟环€(wěn)定性。但是。由于水箱可能存在的二次污染。而且。水箱體積較大。因此這種方式不提倡，水箱、管網(wǎng)聯(lián)合型 平時水量水壓足夠時。直接由市政網(wǎng)供水。超壓時。多余水進入屋頂水箱。當(dāng)壓力或水量不足時。水箱靠重力自動向用戶供水。物理結(jié)構(gòu)上就是正常的直接供水的主干管伸頂接入水箱。并由水箱設(shè)一出水管。該方案減小了水箱的體積。并使水不需要都進入水箱停留這一步驟。
衛(wèi)生可靠性增加。但是問題就是如果長時間的穩(wěn)壓供水（現(xiàn)在的市政管網(wǎng)可以辦到的）。水箱中的水的停留時間反而大大增加。更容易受污染。而且。所有使用水箱的系統(tǒng)中水箱 都必須放在建筑的最高處。在某些場合會影響建筑的美觀。甚至建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備工作原理：
1.微機設(shè)定給水泵工作壓力，既用戶用水壓力。生活給水時，設(shè)備運行在低壓變頻狀態(tài)，有變頻器時刻監(jiān)控管網(wǎng)壓力，對反饋值和設(shè)定值進行運算和比較計算，若管網(wǎng)壓力高于用戶所需壓力(設(shè)定壓力)則自動減少輸出頻率，從而使泵的轉(zhuǎn)速減少，出水量減少。若管網(wǎng)壓力低于用戶所需壓力(設(shè)定壓力)則自動增加輸出頻率，從而是泵的轉(zhuǎn)速增加，出水量增加，當(dāng)一臺泵運行滿足不了用戶需要時，其他各臺泵自動投入，以保證用戶的使用壓力。
2.當(dāng)自來水管網(wǎng)的壓力升高到達(dá)與用戶使用壓力時候，變頻器經(jīng)過一段延時后便降低轉(zhuǎn)速直到停機。只有當(dāng)壓力降到某一設(shè)定壓力值時，變頻器才重新開始工作。全自動變頻供水成套設(shè)備的工作知識滿足擁護的用水壓力與管網(wǎng)壓力之差。大大節(jié)約了電能。
3.當(dāng)流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓低于一個大氣壓時，安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢?fù)壓消除器自動打開，使氣體進入流量調(diào)節(jié)器內(nèi)，消除負(fù)壓。當(dāng)流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力升高時，又可以將多余的氣體排除流量調(diào)節(jié)器外，使流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水，以備下次用水高峰期時使用。當(dāng)流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水后，安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢?fù)壓消除器自動關(guān)閉，防止溢流。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備特點及優(yōu)勢：
1、技術(shù)先進：無負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備將真空抑制技術(shù)、流體控制技術(shù)和智能變頻技術(shù)等多項先進技術(shù)進行優(yōu)化融合，全自動變頻供水設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，實現(xiàn)穩(wěn)壓、節(jié)能、衛(wèi)生、安全可靠運行，不產(chǎn)生負(fù)壓，不用建水池、水箱。
2、衛(wèi)生無污染：設(shè)備為全密封結(jié)構(gòu)，細(xì)菌和粉塵不會進入系統(tǒng)；避免了藻類的滋生，防止了水源二次污染及供水水質(zhì)污染問題，用戶使用的是符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的自來水。
3、節(jié)能效果顯著：全封閉結(jié)構(gòu)運行，全自動變頻供水設(shè)備。避免了滲、跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象發(fā)生，無水池、水箱，節(jié)約了消毒沖洗用水。與自來水管網(wǎng)直接串接，可以充分利用自來水原有壓力，差多少補多少，自來水滿足要求時設(shè)備就停止工作。無塔全自動變頻供水設(shè)備大部分時間在較低頻率下運行，耗電量少。采用變頻技術(shù)，進一步節(jié)能，綜合節(jié)能一般可達(dá)50%以上。
4、運行可靠：對自來水管網(wǎng)無影響，設(shè)備利用調(diào)節(jié)罐無負(fù)壓自動調(diào)節(jié)，管網(wǎng)增壓供水時不會對原管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，不影響其它用戶的正常用水。
5、投資節(jié)約：無需修建蓄水池或水箱，節(jié)省了土建投資；無需從零加壓，因此，全自動變頻供水設(shè)備。選型較，設(shè)備投資減少；水質(zhì)無污染，不需要凈化設(shè)備，節(jié)省投資?？沙浞掷米詠硭芫W(wǎng)的壓力，能耗小，節(jié)省日常的用電開支。沒用水池、水箱，節(jié)省定期清洗消毒的費用。
6、配置靈活：電氣控制部分既可采用變頻恒（變）壓控制，也可采用壓力(BZG氣壓型）直接控制。
7、投資節(jié)約：無需修建蓄水池或水箱，節(jié)省了土建投資；無需從零加壓，因此設(shè)備選型較，全自動變頻供水設(shè)備，投資減少；水質(zhì)無污染，不需要凈化設(shè)備，節(jié)省投資?？沙浞掷米詠硭芫W(wǎng)的壓力，能耗小，節(jié)省日常的用電開支。沒用水池、水箱，節(jié)省定期清洗消毒的費用。
8、運行可靠：對自來水管網(wǎng)無影響，設(shè)備利用調(diào)節(jié)罐無負(fù)壓自動調(diào)節(jié)，管網(wǎng)增壓供水時不會對原管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，不影響其它用戶的正常用水。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備說明：
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的應(yīng)用，是以市政管網(wǎng)為水源，形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式，其應(yīng)用與通常的經(jīng)水池（水箱）中轉(zhuǎn)二次增壓供水設(shè)備相比大為不同。
為了減小直接抽吸對市政供水的影響，一般應(yīng)在設(shè)備入口管道上串接一個承壓貯水容器。主要起緩沖作用（動態(tài)補償作用）的水罐稱為緩沖罐。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備一般由緩沖罐、水泵機組、氣壓罐控制柜及控制儀表組成，各部分說明如下：
a、緩沖罐：是接在設(shè)備入口處的氣壓罐，簡稱緩沖罐，給水運行時罐內(nèi)部分容積為壓縮空氣，靠壓縮空氣的貯能，對各種突變沖擊具有很好的減緩消除作用，同時對市政供水具有一定動態(tài)補償作用。
有2種不同結(jié)構(gòu)的緩沖罐，隔膜緩沖罐采用天然橡膠隔膜材料，因完全密閉更有利于保持水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，普通鋼制緩沖罐內(nèi)壁涂有符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的防腐涂料，但補氣時會與外界空氣接觸。
緩沖罐即可串接使用，也可并接使用（進出水為同一管道，作為分支與市政管路相接）
b、水泵機組：選用本公司具有非過載特性的水泵，其工作特性可以適應(yīng)水源的較大范圍內(nèi)的壓力變化，不會產(chǎn)生過載現(xiàn)象。
c、氣壓罐：其作用與通常2次增壓供水設(shè)備中的氣壓罐相同，本系列標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品采用的隔膜式微型氣壓罐，主要利用其保壓功能，有利于設(shè)備的智能化自動節(jié)能控制。
d、變頻控制柜：可采用全變頻控制系統(tǒng)，即所有水泵均采用變頻調(diào)速拖動，也可采用部分變頻控制系統(tǒng)（樣本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品只有1臺泵為變頻調(diào)速拖動）。
e、旁通管路：如果市政供水平時能夠滿足水壓要求，僅在供水高峰時壓力不足，可加載旁通管路，可使市政下拉供水與增壓供水實現(xiàn)自動切換運行。
（1）當(dāng)市政管網(wǎng)高壓時，設(shè)備處于停機狀態(tài)，市政水源過緩沖罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。
?。?）當(dāng)市政管網(wǎng)欠壓時，設(shè)備自動啟動，在原水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓（恒壓）供水，由于是按“差多少，補多少”的原則增壓，所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求，同時又實現(xiàn)了高效節(jié)能運行。運行過程中密閉的緩沖罐相當(dāng)一段管路，新鮮衛(wèi)生的自來水不斷流過水源罐，不會遭受外界污染。
?。?）設(shè)備運行中，緩沖罐部分容積為壓縮空氣（其壓力與市政水壓相同），因而貯存了一定壓力勢能，靠此貯能可大大減緩各種沖擊對市政水源的影響，同時對市政供水具有動態(tài)的削峰補償作用。當(dāng)市政服務(wù)壓力從P2降至P1時，緩沖罐提供的最大補償水量與緩沖罐總?cè)莘e關(guān)系為：
V＃＝（1-P1/P2） V總＝KV總
V＃－供水高峰市政壓力從P2降至P1期間水源罐給出的補償水量（m3）
P1－市政供水高峰期最低壓力（絕對壓力）
P2－市政供水高峰期前的壓力（絕對壓力）
V總－水源罐的總?cè)莘e（m3）
例：供水高峰期，市政水源壓力從20mH2O降至mH2O，則在該期間水源罐給出的補償水量為
V＃＝（1-15/30） V總＝0.5V總（m3），占總?cè)莘e的50％。顯然這是一種切實有效的動態(tài)補償作用，如果所有用戶的增壓設(shè)備均具有這種補償作用，則總體上對市政供水可起到一定削峰填谷的效果，高峰期間管網(wǎng)服務(wù)壓力不至于下降得太低。
?。?）緩沖罐上配有控制儀表，當(dāng)市政管網(wǎng)壓力低于設(shè)定下限值時可自動停機（禁止運行），防止過度抽吸市政水源及防止抽水運行。
無負(fù)壓變頻給水設(shè)備適用范圍：
1.自來水廠、供水站增壓系統(tǒng)
2.音樂噴泉、噴灌系統(tǒng)
3.城鄉(xiāng)居民生活小區(qū)、賓館、飯館等高層建筑的供水。
4.工業(yè)恒壓供水系統(tǒng)
5.供熱、空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)用水
6.潛水泵直接恒壓供水系統(tǒng)
7.供水系統(tǒng)改造(氣壓、水塔、高位水箱的供水）。
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