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恒壓供水系統設計畢業論文正稿(編輯修改稿)

2026-07-16 16:26 本頁面

　

【文章內容簡介】備損壞。又如發生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大經濟損失和人員傷亡。在實際應用中得到了很大的發展。隨著電力電子技術的飛速發展，變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內置的各種功能，對合理設計變頻調速恒壓供水設備，降低成本，保證產品質量等方面很有潛力，恒壓供水系統對于某些工業或特殊用戶是非常重要的，例如在某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時缺水時，可能影響產品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。又如當發生火警時，若供水壓力不足或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大經濟損失和人員傷亡。所以某些用水區采用恒壓供水系統，具有較大的經濟和社會意義。據統計資料報道，我國現有約5000萬臺水泵和風機在運行，總計年用化量可達約1000億度。泵和風機均屬于葉片式流體機械；由流體機械理論，在相似工況下，泵、風機的流量，揚程和功率分別與其轉速的一次方、二次方和三次方成正比。如轉速下降一半，其功率可下降到原來的。流量是給水系統在使用過程中需要調節的主要參數。由水泵通過管路供水的理論可知，調節流量原則上有兩大方法；一是節流調節，泵的轉速不變，改變供水管路上閥門的開度以調節流量；開大閥門，流量增加；關小閥門，流量減少。采用流調節，有大量能量消耗在節流損耗上。調節流量的第二種方法是變速調節，即供水管路的狀態不變(供水閥門度不變)，改變泵的轉速以進行流量調節；轉速升高，流量增加，轉速降低，流量減少。用調速調節流量可以大幅度降低節流能量損耗，具有顯著的節能效果。我國政府機關(國家科委、國家經貿委)在頒發的《中國節能技術政策大綱》中把泵和風機的變頻調速技術列為國家九五計劃重點推廣的節能技術項目。二、恒壓供水控制系統的基本控制策略采用電動機調速裝置與可編程控制器（PLC）構成控制系統，進行優化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環控制，在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發出控制指令，控制泵電動機的投運臺數和運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩定在設定的壓力值上。恒壓供水就是利用變頻器的PID或PI功能實現的工業過程的閉環控制。即將壓力控制點測的壓力信號（4~20ｍＡ）直接輸入到變頻器中，由變頻器將其與用戶設定的壓力值進行比較，并通過變頻器內置PID運算將結果轉換為頻率調節信號調整水泵電機的電源頻率，從而實現控制水泵轉速。供水系統選用原則水泵揚程應大于實際供水高度。水泵流量總和應大于實際最大供水量。三、恒壓供水系統的基本構成恒壓供水泵站一般需要設多臺水泵及電機，這比設單臺水泵電機節能而可靠。配單臺電機及水泵時，它們的功率必須足夠大，在用水量少時來開一臺大電機肯定是浪費的，電機選小了用水量大時供水量則相應的會不足。而且水泵與電機維修的時候，備用泵是必要的。而恒壓供水的主要目標是保持管網水壓的恒定，水泵電機的轉速要跟隨用水量的變化而變化的，那么這就是要用變頻器為水泵電機供電。在此這里有兩種配置方案，一種是為每一臺水泵電機配一臺相應的變頻器，從解決問題方案這個比較簡單和方便，電機與變頻器間不須切換，但是從經費的角度來看的話這樣比較昂貴。另一種方案則是數臺電機配一臺變頻器，變頻器與電機間可以切換的，供水運行時，一臺水泵變頻運行，其余的水泵工頻運行，以滿足不同的水量需求。PSMCAFURMP+壓力傳感器調節器變頻器水箱水泵用戶開關圖2 恒壓供水泵的構成如圖為恒壓供水泵的水的構成示意圖2。圖中壓力傳感器用于檢測管網中的水壓，常裝設在泵站的出水口。當用水量大時，水壓降低；用水量小時，水壓升高。水壓傳感器將水壓的變化轉變為電流或電壓的變化送給調節器。調節器是一種電子裝置，它具有設定水管水壓的給定值、接受傳感器送來得管網水壓的實測值、根據給定值與實測值的綜合依一定的調接規律發出的系統調接信號等功能。調節器的輸出信號一般是模擬信號，4~20MA變化的電流信號或0~10V間變化的電壓信號。信號的量值與前邊的提到的差值成正比例，用于驅動執行器設備工作。在變頻器恒壓供水系統中，執行設備就是變頻器。用PLC代替調節器，其控制性能和精度大大提高了，因此，PLC作為恒壓供水系統的主要控制器，其主要任務就是代替調節器實現水壓給定值與反饋值的綜合與調節工作，實現數字PID調節；它還控制水泵的運行與切換，在多泵組恒壓供水泵站中，為了使設備均勻的磨損，水泵及電機是輪換的工作。如規定和變頻器相連接的泵為主泵（主泵也是

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