VLT變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

2007年01月10日 13:40:42人氣：608來(lái)源：煙臺(tái)勾股通信技術(shù)有限公司

自來(lái)水供水系統(tǒng)是人們?nèi)粘９ぷ魃钏?的重要設(shè)施，其運(yùn)行質(zhì)量的高低，將直接影響人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)的容量通常是按zui大需求量設(shè)計(jì)的，而日常生活中水質(zhì)需求量常常達(dá)不到系統(tǒng)的zui大供水能力，因而造成水資源和電資源的浪費(fèi)。除此之外傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)尚存在下列問題：1、統(tǒng)統(tǒng)負(fù)荷（用水量）大幅度變化所引起的管網(wǎng)壓力的巨幅變化極易造成供水管網(wǎng)的破裂，致使生產(chǎn)維修費(fèi)用增加并延誤生產(chǎn)。2、頻繁的人工監(jiān)視和流量調(diào)節(jié)造成人工成本和司泵工勞動(dòng)強(qiáng)度的增加。3、設(shè)備的頻繁啟動(dòng)使電網(wǎng)和設(shè)備本身均處于頻繁的沖擊狀態(tài)下，從而使電氣設(shè)備和機(jī)械連接部件的壽命大幅度縮短。
為了避免上述問題的發(fā)生，可以采用多種控制方案加以解決。人們熟知的變頻調(diào)速方式即可有效解決上述問題。
山東省日照市嵐山區(qū)自來(lái)水公司采用丹佛斯公司VLT變頻調(diào)速器所構(gòu)成的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)便是一例。該系統(tǒng)采用壓力閉環(huán)控制，自動(dòng)補(bǔ)償水量的變化，恒定供水管網(wǎng)的壓力，既避免了能源的浪費(fèi)又緩解了壓力劇烈變化造成供水管網(wǎng)破裂的問題。變頻器提供的軟啟動(dòng)功能*消除了電報(bào)沖擊和機(jī)械沖擊，大大延長(zhǎng)了機(jī)電設(shè)備的壽命。全自動(dòng)運(yùn)行的控制系統(tǒng)減少了人力的投入，減輕了司泵工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
系統(tǒng)工作原理如圖所示。整個(gè)系統(tǒng)由三臺(tái)水泵，一臺(tái)VLT變頻器，一臺(tái)PLC及一只1-5伏壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下：安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成1-5伏的電信號(hào)；變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量；PLC用于邏輯切換，其運(yùn)行過(guò)程為：壓力變送器將1-5伏壓力信號(hào)送至VLT變頻器，VLT變頻器據(jù)此操作人員預(yù)置的壓力數(shù)值進(jìn)行比較判斷實(shí)際壓力值的高低，并對(duì)水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償水管網(wǎng)壓力的波動(dòng)，使其穩(wěn)定在預(yù)置的壓力值上。當(dāng)用水量超出一臺(tái)泵的供水能力時(shí)，VLT變頻器將通知PLC把當(dāng)前運(yùn)行泵切換到電網(wǎng)上運(yùn)行，再由變頻器軟啟動(dòng)下一臺(tái)水泵，直至zui后一臺(tái)（第三臺(tái)）以補(bǔ)償管網(wǎng)壓力的變化：當(dāng)用水量由大變小時(shí)，管網(wǎng)壓力將有逐漸升高的趨勢(shì)，為了維持管網(wǎng)的預(yù)置壓力，變頻器將逐漸高低至變頻狀態(tài)下運(yùn)行的水泵，以補(bǔ)償用水量的變化，當(dāng)該泵調(diào)至zui低仍不能補(bǔ)償水量的減少引起的壓力升高時(shí)，變頻器將通知PLC切斷一臺(tái)直接在電網(wǎng)下運(yùn)行的水泵，直至切斷全部在電網(wǎng)下運(yùn)行的水泵，只由一臺(tái)在變頻狀態(tài)下運(yùn)行的水泵將管網(wǎng)維持在預(yù)置值上。值得指出的是，由于丹佛斯VLT系列變頻器帶有內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，因此，壓力變送器的輸出信號(hào)可直接輸入VLT變頻器而無(wú)需另行配置PID調(diào)節(jié)器；另外，VLT變頻器的頻率超限信號(hào)（可作為管網(wǎng)壓力及限信號(hào)）可適時(shí)通知PLC進(jìn)行邏輯切換。
此外，上述系統(tǒng)還配備了外圍輔助電路，以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過(guò)人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運(yùn)行保證連續(xù)生產(chǎn)。

過(guò)一年多的運(yùn)行,這套由丹佛斯VLT變頻器構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。其中，55kW電機(jī)在正常生產(chǎn)情況下的平均軸功率為25kW，小時(shí)節(jié)電30kWh；75kW電機(jī)的平均軸功率為37kW，小時(shí)節(jié)電38kWh，以55kW電機(jī)為例，全年運(yùn)行8760小時(shí)，則全年節(jié)電：30kW×8760h=262800kWh，按每kWh電費(fèi)0.5元計(jì)算，年節(jié)電費(fèi)為：262800×0.5=131400.00元。對(duì)于設(shè)備總投資10萬(wàn)元而言，僅需七個(gè)月即可收回投資。

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