恒压供水系统PPT课件

*,内部资料,恒压供水系统,常用供水工艺,传统供水方式,水箱,/,水塔供水：重力供水,特点：供水压力比例恒定，有储水,缺点：要建水塔或水箱，面积大，不美观等,气压供水：管道加压,特点：灵活，建设快，无污染，改变压力罐,压力来改变供水压力,缺点：需要压力罐，投资大，压力变化大，,运行效率低，能耗大,压力水罐供水：,潜水泵打水到水罐，加压，进行供水,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,恒压供水,变频恒压供水,恒压要求：,随供用水量等参数变化，保持供水压力不变,恒压供水控制系统构成,变频器,PLC,电控器件,主要应用场合,高层建筑，居民小区，企事业等用水,工业需要恒压供水，冷却水循环，热力水循环，锅炉补水等,中央空调系统,自来水厂增压系统,农田灌溉，污水处理，人造喷泉,各种流体恒压控制系统,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,恒压供水,变频恒压供水优点,高效节能,占地面积小，投入小，效率高,配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠,运行合理，平均转速下降，轴上扭矩和摩擦减少，提高水泵寿命,实现水泵的软起和软停，消除水锤效应,操作简便，省时省力,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,水泵机械特性,水泵供水基本模型及参数,流量，,M3/S,扬程,M,全扬程,M,实际扬程,M,损失扬程,M,管阻,压力,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,水面,水泵,压力表,生活小区,实际扬程,水泵机械特性,供水系统特性,管阻特性：流量越大，扬程越大，曲线,1,扬程特性：流量越大，系统扬程越小，曲线,2,系统工作点,扬程曲线和管阻曲线的交点，供水工作点，,A,阀门开度,100%,，转速,100%,，额定工作点，自然工作点,供水功率：,P,G=,C,P,H,T,Q,Cp,为比例常数,供水系统的额定功率与面积,ODAG,成正比,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,H,Q,2,1,A,O,D,G,QA,HTA,A,节能原理,调节流量,阀门控制法,泵供水能力不变，改变管阻力来改变供水量；,管阻特性随阀门开度改变而改变，扬程特性不变。,流量从,QA,QB,，管阻曲线从,23,，供水功率与面积,OEBF,正比。,转速控制法,改变泵的扬程来适应用户对流量的要求；,泵转速改变，扬程特性改变，管阻特性不变。,流量从,QA,QB,，管阻曲线从,14,，供水功率与面积,OECH,正比。,节能理解,供水功率的比较,节约的功率与,HCBF,成正比,泵的工作效率的比较,Y=C1(Q/N)-C2(Q/N),C1,、,C2,为常数,电动机效率的比较,裕量大，效率和功率低；,低频低压，提高效率,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,H,Q,A,O,D,G,QA,QB,HT,C,HT,B,HT,A,2,1,4,3,F,B,E,H,C,节能原理,根据水泵流量,Q,，扬程,H,，功率,P,和转速,N,之间的关系：,Q1/Q2,n1/n2;,H1/H2,(n1/n2)2;,P1/P2,(n1/n2)3,可知：流量,Q,与转速,N,的一次方成正比；扬程,H,与与转速,N,成平方比；而功率,P,与转速,N,成立方比。,若转速下降,20%,，则轴功率对应下降,49%,，由此可见，采用变频调速可以大幅降低电机的电耗。,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,变频调速恒压供水系统,恒压供水的目的,满足用户对流量的需求。流量为供水系统的基本控制对象,管道供水压力，作为控制流量大小的参变量,利用变频器内部,PID,调节压力,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,变频调速恒压供水系统,多台水泵变频调速时的切换控制,多台水泵同时供水，多用多开，少用少开,1,控,1,2,控,3,2,控,4,3,控,5,1,控,X,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,变频调速恒压供水系统,1,控,X,切换过程分析,电磁过渡过程：发电状态,定子绕组电动势在不同时刻的计算数据，如下表：,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,计算时间（,s,）,0.1,0.2,1.0,2.0,3.0,E/E,0,(%),84.6%,54.9%,18.9%,3.57%,0.07%,拖动系统制动过程,自由制动转速，,N,t,=N,MN,e(-T/t,M,),，,t,M,机械时间常数,不同机械,t,M,差别很大，水泵,tM,0.71s,切换注意事项,一般，电机切换时的转速不低于额定转速的,80%,；,避免切换冲击电流,切换接触器触点电流加大，,1.52.5,倍,水箱水位控制,水箱水位控制,水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。,应用场合：,水塔供水；,锅炉或其他水位或液面控制；,水塔供水,水面（或液面）的位置限制在一定范围内的控制。,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,当水位低于下限时,LL,时，启动水泵；当水位高于,LH,时，停水泵，每次启动都是提供一定容积的水。,水箱水位控制,水箱水位控制节能分析,分析依据：,不同转速下，提供相同容积的水作为比较的基础,转速,N1,流量,Q1,提供容积,V,所需时间,t1,；,转速,N2,流量,Q2,提供容积,V,所需时间,t2,；,那么，,V=Q1*t1=Q2*t2,节能举例：,额定转速,n1=,n,N,下，以额定流量供容积,V,所需时间,t1=1h,，那么消耗电功率为额定功率，消耗的电能为,W1=P1*1;,转速下降为,n2=0.8n,N,下，那么供水流量,Q2=0.8Q1,供容积,V,所需时间,t2=t1/0.8=1.25h,，那么消耗电功率,P2=0.83*P1=0.512P1,，供容积,V,的水消耗的电能为,W2=P2*1.25=0.512P1*1.25=0.64W1,那么，两者比较节能为,36%,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,中央空调变频调速,中央空调系统构成,冷冻水循环系统,冷却水循环系统,水泵的转速只改变流量，与扬程无关。,流量与转速成正比，水泵功率与转速的二次方成正比,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,中央空调变频调速,冷冻水循环系统,压差控制,以压差作为控制依据，保证最高楼层的冷冻水足够的压力,温度或温差控制,保证房间的温度,综合控制,压差为主，温度为辅,温度为主，压差为辅,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,典型系统结构,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,恒压供水系统应用场合,可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并改造工程，自来水厂、生活小区及消防供水系统。,可用于各种场合的恒压、变压、冷却水和循环供水系统。,可用于污水泵站、污水处理及污水提升系统。,可用于农业排灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉系统。,可用于宾馆、大型公共建筑供水及消防系统。,恒压供水状况,水泵机械特性及节能原理,整体解决方案,应用场合,泵的分类,离心泵工作原理,罗茨泵工作原理,风机分类,