恒壓供水系統(tǒng)變頻控制原理大家了解是怎樣的嗎?西安水處理設備廠家的小編來給大家詳細講解一下。
高層住宅及生活小區(qū)居民用水,一般有三個高峰,早晨5:00~8:00,中午11:30~14:00,晚上17:00~22:00,主要是炊事活動和洗漱活動。為了保證人們生活舒適,一般要求水龍頭打開后。自來水出水流量穩(wěn)定,尤其是洗浴過程中,需要冷熱水配比供水,如果自來水流量不穩(wěn)定,將會造成出水溫度忽高忽低,給生活帶來不便,影響人們的生活情趣。
怎樣保證自來水出水流量穩(wěn)定呢?一般來說,自來水管網建成后,管路口徑、管路損失都是常數(shù),在這種情況下,要保持出水流量穩(wěn)定就要保證管路里水的壓力穩(wěn)定。在高峰時段用水人家多了,用水量增大了,就要讓管路壓力變大,否則水龍頭就變成涓涓細流了,正準備上班的您洗漱的速度就受到影響,說不定沒趕上哪班車就遲到了呢。半夜過后,人們都進入了夢鄉(xiāng),用水量很小了,這時管路的水壓力會變高,那里有點銹蝕、腐蝕,說不定管道就會爆裂、漏水,更是影響大家的生活了,早上就只有買礦泉水洗臉啦。
變頻器的出現(xiàn),給自來水出水流量穩(wěn)定提供了完美的解決方案。變頻器全名叫交流電動機變頻調速器,它可是現(xiàn)代化技術的綜合應用,涉及電力電子技術(一種芯片級的但是要流過成百上千安培電流的電子器件)、現(xiàn)代控制理論、微處理器技術這三種當今比較好的技術。把它接在三相380V電源和電動機之間,就可以對交流電動機進行從零到工頻50HZ的任意速度調節(jié)。
我們在水管上裝一個感知自來水壓力的元件——壓力傳感器,他可以隨時檢測出管路上的壓力,裝在哪里呢?隨便!既可以裝在水泵的出水口,也可以裝在zui遠的居民家里,還可以裝在管道上任意位置。一般來說,我們還是裝在水泵出水口,因為都在水泵房內,安裝調試方便,出水口壓力穩(wěn)定,正常用水情況下,各家各戶的水壓力也基本穩(wěn)定的。壓力傳感器是一種壓力應變器件,在皮帶秤、地磅等設備上都是用的這個原理器件,與壓力成線性關系。
有了變頻器、壓力傳感器,再加上電動機和電源,當然還要有水泵哦,就可以組成這樣一個恒壓供水變頻控制系統(tǒng)了。壓力傳感器檢測管路壓力,變頻器可以設置恒定壓力值,并將管路壓力讀取后進行比較,再運用控制理論進行運算,控制輸出頻率,調節(jié)水泵速度,從而實現(xiàn)壓力調節(jié)。
當今的變頻器,已不再是一個純粹的電動機調速器了。他具備了壓力的設定、調節(jié)功能,具備可編程功能,還具備其他智能功能。我們把需要的壓力值設定到變頻器中,壓力傳感器檢測管網實際壓力,并轉換為電信號傳給變頻器。變頻器內部具備的PID調節(jié)功能會自動計算出需要的頻率控制水泵電機的運轉速度,保證實際壓力與設定壓力一致。PID控制器是自動控制學科中zui經典的控制方法,我們生活中大部分自動控制都是采用這種控制原理,比如說汽車的定速巡航。它可以實現(xiàn)無差調節(jié),即實際壓力=設定壓力,而且具備快速的響應能力,就是說當實際壓力波動時,調節(jié)器總能把它調到設定的壓力,而且響應速度也就在幾秒鐘之內。
當用水量變大,即管道內流量增加時,管道壓力隨之下降,設定值與實際值之間的差值為正,這時變頻器輸出頻率增加,水泵的轉速增高,隨之出水壓力增大,以維持在大流量下壓力恒定,保證家里水龍頭的出水大小不變。反過來,當用水變小時,管道內流量減小,管道壓力會升高,設定值與實際值之間的差值為負,這時變頻器輸出頻率減小,水泵的轉速降低,隨之出水壓力減小,從而維持在小流量下壓力也等于設定值。有人會問,半夜沒用人用水時,是不是就不用運行了呢?不是這樣的,因為管路是有壓力損失的,一旦變頻器停止則管路壓力很快下降到零,那你半夜起來擰開水龍頭就沒有水流出來啦。所以要維持一個管路壓力損失和零星用水壓力,根據工程技術專員們的試驗,變頻器在15HZ左右運行時,基本上就維持住了管路壓力。這時候變頻器以很低的速度在默默運行,保證大家的用水方便。
使用變頻器,除了達到前面所說的目的外,它還具有自帶的優(yōu)點,電動機起動時,變頻器的速度是從零慢慢升上去的,對水泵沒有沖擊,對電網也沒有沖擊,這樣就延長了設備的壽命。根據水泵的功耗原理,所消耗的電能與水泵速度的三次方成正比,當用水量較小時,顯然電動機是節(jié)能運行的,具體能節(jié)約多少呢,這個可以與迪奧水處理廠家供水工程師聯(lián)系,進行計算,一般來說,和用閥門調節(jié)相比,一年節(jié)約的電費基本可以買一臺變頻器,這就是說,我們白用了一臺變頻器,還給我們的生活帶來了如此多的便利。
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